Probojna studija NIST stvara molekule iz fotona

Znanstvenici s Nacionalnog instituta za standarde u tehnologiji (NIST) kažu da su stvorili prve molekule na svijetu izrađene od svjetlosti. Njihov se rad temelji na prethodnom istraživanju mogućnosti takozvane 'fotonske' materije, prelazeći iz jednostavnijih oblika u ove nove, višedijelne strukture. Oni kažu to je potpuno novi oblik materije, prije samo teoretske prirode, i vjeruju da bi mogao biti osnova za novi pristup tehnologiji zasnovanoj na svjetlosti.

Jedno od najvažnijih načela u proučavanju svjetlosti jest da su fotoni, jedinice svjetlosti, bez mase i ne komuniciraju jedni s drugima. Da bismo stvorili nešto poput fotonske materije, trebali bismo biti u stanju održavati fotone u pouzdanoj interakciji tijekom vremena, što se klasično smatra nemogućim.



molekule fotona 4.

Laserska komunikacija osnova je za sve ključne i ključne linije komunikacije.



U 2013. godini, mnogi od istih suradnika u NIST-u uspjeli su napraviti jednostruko preklapajuće fotonske strukture postavljajući ih izravno jednu na drugu. Dva fotona ispaljena su u oblak superhlađenih atoma rubidija u zatvorenoj komori, zbog čega su fotoni donirali velik dio energije koju nose na ohlađene atome oko sebe i tako se znatno usporili. Kako drugi foton ulazi u oblak koji je upravo bio uzbuđen od prvog, sustiže prvi i započinje interakciju.

Ono što je važno je da fotoni djeluju samo putem oblaka atoma u mediju rubidija - svaki foton utječe na oblak, koji zatim utječe na drugi foton, koji zatim utječe na oblak, i dalje i dalje. To dovodi do push-pull mehanizma zbog kojeg dva fotona izlaze iz oblaka kao jedan i, što je još važnije, ostaju kao jedan. Savršeno se preklapaju, kreću se i ponašaju kao jedna jedinica aditiva.



U to su vrijeme istraživači rekli da se to ne razlikuje od fizike križanjaRatovi zvijezda svjetlosni mačevi, u kojima se dva izvora svjetlosti mogu fizički odbiti. Analogija zapravo nema puno smisla, ali je dala osnovnu poantu da ovdje imamo zrake svjetlosti koji fizički međusobno djeluju, kao što se prije mislilo da je nemoguće. Postupak još uvijek zahtijeva velike strojeve i 'kriogene' temperature, umjesto vlastito izrađene drške mača s kristalom u sebi.

Credit : NIST.

Credit : NIST.

Ovotjedno je istraživanje povuklo taj koncept korak dalje stvarajući dvofotonske 'molekule' u kojima se ne preklapaju savršeno, ali koje se kreću u koordiniranom tandemu slično poput dva atoma u molekuli normalne tvari. Dvofotonske strukture proizlaze iz neznatnih varijacija u procesu ispaljivanja fotona, koje nastaju i putuju na stabilnoj udaljenosti jedna od druge.



Implikacije na tehnologiju mogu biti ogromne. Mnoge naše najosjetljivije tehnologije temelje se na svjetlosti, od komunikacije optičkim kabelima do mikrografije i hvatanja slika na svjetskoj razini. Sposobnost upravljanja ponašanjem fotona na ovaj način mogla bi, ako je to dovoljno lako, dopustiti da svaki puls nosi više informacija od jednostavnog da ili ne, uključeno ili isključeno - ukupno stanje multifotonske strukture tada može biti signal, i tko zna koliko bi se država moglo razlikovati?

Prerano je govoriti previše o mogućim primjenama, ali ovo je dio temeljne niti istraživanja prirode svjetlosti i ako se nastavi dovoljno daleko, moglo bi promijeniti cijeli naš odnos s fotonima.

Copyright © Sva Prava Pridržana | 2007es.com