Logan Burtch-Buus, Arizona Universiteti

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriFizika və optika elmləri üzrə dosenti Məhəmməd Həsən, tədqiqatçıların ultrasürətli işıq impulslarından istifadə edərək real vaxt rejimində kvant qeyri-müəyyənliyini necə tutduqlarını və idarə etdiklərini izah edən məqalənin müvafiq müəllifidir. Kredit: Arizona Universiteti

Beynəlxalq komanda ilə işləyən Arizona Universitetinin tədqiqatçıları ultrasürətli işıq impulslarından istifadə edərək real vaxt rejimində kvant qeyri-müəyyənliyini ələ keçirib və idarə ediblər. Onların “Light: Science & Applications” jurnalında dərc olunmuş kəşfi daha təhlükəsiz rabitə və ultrasürətli kvant optikasının inkişafına səbəb ola bilər.

Qəzetin müvafiq müəllifi, fizika və optika elmləri üzrə dosent Məhəmməd Həsən bildirib ki, sıçrayışın mərkəzində “sıxılmış işıq” dayanır.

Kvant fizikasında işıq təxminən hissəciyin mövqeyinə və intensivliyinə uyğun gələn iki əlaqəli xüsusiyyətlə müəyyən edilir, lakin heç vaxt mükəmməl dəqiqliklə bilinə bilməz, bu anlayış qeyri-müəyyənlik kimi tanınır. Bu iki ölçmənin məhsulu, bir şardakı sabit hava miqdarı kimi, müəyyən bir hədddən aşağı düşə bilməz, hər ölçü şarın bir tərəfini təmsil edir.

“Adi işıq, ölçüləri arasında qeyri-müəyyənlik bərabər şəkildə yayılan yuvarlaq bir şara bənzəyir” dedi Həsən. ” Kvant işığı kimi də tanınan sıxılmış işıq oval şəklində uzanır, burada bir xüsusiyyət daha sakit və daha dəqiq olur, digəri isə daha səs-küylü olur.”

Bu sıxma real dünyada tətbiqlərə malikdir: qravitasiya dalğası detektorları fon səs-küyünü kəsmək və uzaq səma cisimlərinin yaratdığı kosmosda zəif dalğaları aşkar etmək üçün artıq sıxılmış işıqdan istifadə edir.

Sıxılmış işığın əvvəlki tətbiqləri millisaniyələrlə davam edən lazer impulslarına əsaslanırdı. Həsən femtosaniyələrdə və ya saniyənin katrilyonda biri ilə ölçülən ultrasürətli impulslarla sıxılmış işığın yaradılmasının mümkün olub-olmadığını araşdırmaq istəyirdi .Daha çox kəşf edin

biotexnologiya məhsulları almaq

Fizika dərslikləri

kimya laboratoriyası ləvazimatları mağazası

Robototexnika komponentləri

Nanotexnologiya vasitələri

Biotexnoloji avadanlıq

Elm öyrənmə kursları

Elmi kitablar

Elm

tibbi tədqiqat jurnalları alın

“Ultra sürətli lazer impulsları ilə kvant işığının yaradılması inqilabi bir addım və kvant optikası ilə ultrasürətli elmi birləşdirən ilk real tətbiq olardı” dedi. “Əsas texniki problem müxtəlif rəngli lazerlər arasında faza uyğunluğu idi ki, bu da adətən mürəkkəb quraşdırma tələb edir. Mən başa düşdüm ki, bizim texnologiya bu problemin öhdəsindən gələ bilər.”

Həsən və onun həmkarları müxtəlif işıq mənbələrinin qarşılıqlı əlaqədə olduğu və bir-biri ilə birləşdiyi dörd dalğalı qarışdırma adlı mövcud prosesdən istifadə edərək son dərəcə qısa işıq partlayışları yaratmaq üçün yeni bir üsul hazırladılar. Həsənin ultrasürətli impulslarla əvvəlki işinə əsaslanaraq, komanda lazeri üç eyni şüaya böldü və onları əridilmiş silisium dibinə fokusladı və ultrasürətli sıxılmış işıq istehsal etdi.

Ultrasürətli sıxılmış işığa əvvəlki yanaşmalar fotonun fazasındakı qeyri-müəyyənliyi və ya dalğa uzunluğuna nisbətən dalğa forması içərisindəki mövqeyini azaldır. Həsənin komandası əvəzində fotonun intensivliyini sıxdı və parçalanmış şüaya nisbətən silisiumun mövqeyini tənzimləyərək intensivlik və faza sıxma arasında dəyişmə qabiliyyətini nümayiş etdirdi.

Əgər silisium perpendikulyardırsa, fotonların hamısı birlikdə gəlir. Hadisə bucağını bir az tənzimləyin və bir foton digərindən gec gəlir. Bu kiçik dəyişiklik sıxmağa nəzarət edən şeydir.

“Bu, ultra sürətli sıxılmış işığın ilk nümayişidir və kvant qeyri-müəyyənliyinin ilk real vaxt ölçülməsi və nəzarətidir ” dedi Həsən. “Ultra sürətli lazerləri kvant optikası ilə birləşdirərək, biz yeni sahəyə qapı açırıq: ultrasürətli kvant optikası .”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .

Komanda artıq öz texnikasını təhlükəsiz rabitə sahəsinə tətbiq edib. Ultra sürətli və sıxılmış işıq impulsları ikili məlumatların ötürülməsi üçün əvvəllər ayrıca istifadə olunsa da , onların birləşdirilməsi həm sürəti, həm də təhlükəsizliyi artırır.

“Əgər kimsə kvant işığı ilə göndərilən məlumatları ələ keçirsə, şəbəkə dərhal müdaxiləni aşkar edəcək, lakin təcavüzkar hələ də şifrəni açan açarla bəzi məlumatları əldə edə bilər” dedi Həsən. “Bizim metodumuzdan istifadə etməklə dinləyici yalnız kvant vəziyyətini pozmur, həm də açarı və dəqiq nəbz amplitüdünü bilməlidir. Onların müdaxiləsi amplituda sıxılmasına təsir edir, yəni düzgün qeyri-müəyyənliyi müəyyən edə bilmirlər və hər hansı deşifrə olunmuş məlumat qeyri-dəqiqdir”.

Təhlükəsiz rabitədən başqa, Həsən ümid edir ki, ultrasürətli kvant işığı kvant zondlama, kimya və biologiyanı inkişaf etdirəcək, daha dəqiq diaqnostikaya, yeni dərman kəşfi üsullarına və ətraf mühitin monitorinqi üçün ultra həssas detektorlara gətirib çıxaracaq.

Həsən optika və fizika üzrə təhsil alan aspirant və məqalənin ilk müəllifi Mohamed Sennary ilə birlikdə işləyirdi; Mohammed ElKabbash, optika elminin dosenti; və Barselona Elm və Texnologiya İnstitutundan, Münhen Lüdviq Maksimilian Universitetindən və Kataloniya Tədqiqat və Təkmil Araşdırmalar İnstitutundan olan əməkdaşlar.

Daha çox məlumat: Mohamed Sennary et al, Attosecond kvant qeyri-müəyyənlik dinamikası və kvant rabitəsi üçün ultrasürətli sıxılmış işıq, İşıq: Elm və Tətbiqlər (2025). DOI: 10.1038/s41377-025-02055-x

Jurnal məlumatı: İşıq: Elm və Tətbiqlər 

Arizona Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir