D1-kifpool

جداسازی موفقیت‌آمیز یک کوانتوم نوری از تابش لیزری

چهارشنبه 19 اردیبهشت 1397 - 08:30
مطالعه 2 دقیقه
فوتون‌ها که اجزای غیر‌قابل تقسیم نور هستند، با هم بر‌هم کنش نمی‌کنند؛ اما راهی برای ایجاد بر‌هم‌کنش بین آن‌ها وجود دارد. تحقیقات اخیر، روش این کار را نشان می‌دهند.
تبلیغات
D4-mcid4

پژوهشگران دانشگاه ارهاس و دانشگاه دانمارک جنوبی توانستند با همکاری یکدیگر راهی برای جدا‌کردن یک کوانتوم نور از یک بیم (پرتو یا تابش) لیزری پیدا کنند. این پژوهش به‌تازگی در Physical Review Letters منتشر شده است. این روش، راهی را برای پیشرفت ارتباطات و محاسبات کوانتومی و کاربرد‌ها‌ی آن‌ها در تکولوژی آینده باز می‌کند.

نور از بسته‌ها‌ی غیر‌قابل تقسیم و کوچک انرژی یا ذرات کوچک انرژی به نام فوتون ساخته شده است. یکی از ویژگی‌ها‌ی قابل تعریف فوتون‌ها این است که با یکدیگر بر‌هم‌کنش ندارند و بدون تغییر از کنار یکدیگر می‌گذرند. این ویژگی در ارتباطات کوانتومی، بسیار مفید و تاثیر‌گذار است؛ چرا که امکان ارتباطات و انتقالات اپتیکی داده‌ها در فواصل بسیار دور را با اتلاف بسیار کم فراهم می‌کند. با این حال، ایجاد امکان بر‌هم‌کنش دو فوتون به‌طوری که یکی از فوتون‌ها بر انتشار یا حالت دیگری تاثیر بگذارد، در ایده‌ها‌یی در رابطه با پردازش داده‌ها‌ی کوانتومی بسیار تاثیر‌گذار خواهد بود.

در سال‌ها‌ی اخیر، گاز‌ها‌ی اتمی فوق سرد، امکان دست‌کاری نور را فراهم کرده است. برای مثال، پژوهشگران با استفاده از تکنیکی به‌نام واداشتگی الکرتومغناطیسی فرانمایی (Electromagnetically induced transparency)، توانسته‌اند سرعت انتشار نور را دچار تغییر کنند و آن را به حد چند متر بر ثانیه برسانند. 

شاید بتوان با تبدیل فوتون به یک بر‌انگیختگی اتمی در یک محیط، این اثر را بسیار محسوس‌تر کرد. با انجام این فرایند به‌صورت وارونه و رصد فرایند بازگشت بر‌انگیختگی به حالت فوتونی، یک حافظه‌ی کوانتومی شکل می‌گیرد. به‌طوری که می‌توان در هر زمان، فوتون‌ها را ذخیره و دوباره باز‌یابی کرد.

تیم پژوهشی دانشگاه ارهاس با همکاری موسسه‌ی کوانتومی دانشگاه مریلند، توانستند به‌همین روش یک حافظه‌ی کوانتومی بسازند. این تیم پژوهشی برای ساخت این حافظه از گاز اتمی خاصی استفاده کردند که اتم‌ها‌ی آن دچار بر‌هم‌کنش شدید می‌شوند.

این فرایند باعث می‌شود که هر‌کدام از فوتون‌ها دیگری را آشکار‌سازی کند و به پژوهشگران امکان دست‌کاری غیر‌خطی نور را می‌دهد. این گروه با استفاده از همین ایده، راهی برای جدا کردن یک فوتون نور از یک بیم اپتیکی با استفاده از بیم اپتیکی دیگر یافته‌اند.

ایده‌ی کلی به این صورت است که ابتدا یک میدان اپتیکی را ذخیره می‌کنند و سپس میدان اپتیکی دیگری را به محیط می‌فرستند. فوتون‌ها‌ی بیم دوم فوتون‌ها‌ی ذخیره‌شده را آشکار‌سازی کرده و به‌گونه‌ای با آن‌ها بر‌هم‌کنش می‌کنند که یک فوتون تنها می‌تواند باز‌یابی شود. در این صورت، بیم فوتونی اولیه بعد از فرایند، در حالت کوانتومی خاصی قرار می‌گیرد که کاربرد بسیاری در صنعت و تکنولوژی خواهد داشت. 

ایده‌ی ایجاد تغییرات در فوتون‌ها با استفاده از حافظه‌ها‌ی غیر‌خطی کوانتومی، کاربرد بسیاری در علم اطلاعات کوانتومی خواهد داشت. با اینکه مطالعه‌ی زیادی لازم است تا بتوان ایده‌ها‌ی موجود را عملی کرد، طرح کنونی جدا‌سازی تک فوتون از بیم لیزری، گام مهمی در تکنولوژی کوانتومی وابسته به بر‌هم‌کنش‌ها‌ی فوتونی خواهد بود.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
تبلیغات
D5-b3IranServer
داغ‌ترین مطالب روز
منوی باتری شیائومی ۱۴ پرو
چه کار کنیم گوشی شیائومی کمتر شارژ مصرف کند؟

گوشی‌های شیائومی تنظیمات مختلفی برای بهبود مصرف باتری دارند که با تغییر آن‌ها می‌توان شارژدهی را افزایش داد.

98
1 روز قبل
قطع اینترنت - موبایل
اطلاعیه‌ وزارت ارتباطات درباره قطع شدن اینترنت بین‌الملل؛ محدودیت موقت است

وزارت ارتباطات در پی قطع شدن دسترسی کاربران به شبکه اینترنت اعلام کرد محدودیت‌های ایجاد شده موقت است.

2
1 روز قبل
قطع اینترنت - فیلترینگ - دکمه قطع اتصال اینترنت
قطع اینترنت کشور، ریزپرنده‌ها را زمین‌گیر کرد؛ ادعای منبع آگاه

به گفته‌ی یکی از منابع آگاه، قطع سراسری اینترنت کشور باعث زمین‌گیرشدن ریزپرنده‌های مهاجم شده است.

0
حدود 10 ساعت قبل
آیفون 11 پرو مکس / iPhone 11 Pro Max با شارژر
چه کار کنیم گوشی آیفون کمتر شارژ مصرف کند؟

ترفندهای ساده‌ای وجود دارد که با انجام آن‌ها می‌توان شارژدهی گوشی آیفون را افزایش داد و در نهایت باعث افزایش درصد سلامت باتری ایفون شد.

9
2 روز قبل
دختر جوان درحال کار با گوشی درحالت آفلاین در اتاق
۷ اپلیکیشن‌ برای ارتباط بی‌سیم در شرایط قطع اینترنت موبایل و وای‌فای

وقتی ارتباطات رایج مثل شبکه‌های موبایل از کار می‌افتند، راه‌های دیگری برای ارسال پیام وجود دارند؛ با این اپ‌ها همیشه در دسترس بمانید.

110
حدود 17 ساعت قبل
خانم مهاجرانی سخنگوی دولت نشسته پشت میز
سخنگوی دولت: اینترنت تا زمانی که اضطرار نباشد ملی نمی‌شود

سخنگوی دولت اعلام کرد تا زمانی که اضطرار نباشد اینترنت ملی نمی‌شود و اختلالات اینترنت برای مقابله با حملات سایبری است.

26
1 روز قبل
وب‌گردی با لپ‌تاپ گیمینگ Stealth 15 A13V ام‌اس‌آی
وب‌سایت‌های ضروری در زمان اختلال اینترنت بین‌الملل یا تحریم

در شرایط بحران، هنگامی که دسترسی به اینترنت بین‌الملل قطع است، چه وب‌سایت‌هایی می‌توانند به کمکمان بیایند؟

555
حدود 15 ساعت قبل

نظرات

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات