Şərqi Finlandiya Universitetinin (UEF) yeni araşdırması, material xüsusiyyətlərinin zamanla sürətlə dəyişdiyi sərhədlərlə qarşılaşdıqları zaman işığın elementar hissəcikləri olan fotonların davranışını araşdırır. Bu tədqiqat kvant texnologiyasını təkmilləşdirə bilən və maraqlı yeni yaranmaqda olan sahəyə yol açan diqqətəlayiq kvant optik hadisələri üzə çıxarır: dörd ölçülü kvant optikası.

Dördölçülü optika zaman və məkanda dəyişən strukturlardan işığın səpilməsini araşdıran tədqiqat sahəsidir. Tezliyə çevrilmə, gücləndirmə, qütbləşmə mühəndisliyi və asimmetrik səpilmə kimi funksiyaları işə salmaqla mikrodalğalı və optik texnologiyaları inkişaf etdirmək üçün böyük vədlər verir. Buna görə də bütün dünyada bir çox tədqiqatçının marağına səbəb olmuşdur.

Əvvəlki illərdə bu sahədə ciddi irəliləyişlər olub. Məsələn, 2024-cü ildə Nature Photonics -də dərc edilmiş və həmçinin UEF-i əhatə edən bir araşdırma rezonanslar kimi optik xüsusiyyətlərin birləşdirilməsinin elektromaqnit sahələrinin zamanla dəyişən iki ölçülü strukturlarla qarşılıqlı təsirinə necə kəskin təsir göstərə biləcəyini və işığı idarə etmək üçün ekzotik imkanlar açdığını vurğulayır.

İndi, klassik optikada əvvəlki işlərinə əsaslanaraq, UEF-dəki tədqiqatçılar araşdırmalarını kvant optikasına qədər genişləndirdilər. Komanda, makroskopik xüsusiyyəti zamanla kəskin şəkildə dəyişən, iki müxtəlif mühit arasında (hava və su arasındakı interfeys kimi, lakin məkanda deyil, zamanla) vahid müvəqqəti interfeys yaradan materialla kvant işığının qarşılıqlı təsirinə dair ətraflı araşdırma apardı. Bu iş Physical Review Research jurnalında dərc olunub .

Bu tədqiqatın aparıcı tədqiqatçısı Dr. Mirmoosa izah edir: “Dördölçülü kvant optikası bizə bu sahənin kvant texnologiyası üçün təsirlərini tədqiq etməyə imkan verən növbəti məntiqi addımdır . Tədqiqatımız bu ilkin addımı atdı və indi yeni optik effektləri aşkar etmək üçün zaman və məkanda dəyişən mürəkkəb strukturları araşdırmaq üçün bizə əsas alət təqdim edir.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1740585881&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-interfaces-gateway-dimensional-quantum-optics.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMzLjAuNjk0My4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KEE6QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTI4Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTI4Il1dLDBd&dt=1740585881018&bpp=1&bdt=94&idt=134&shv=r20250224&mjsv=m202502200101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1740585722%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1740585722%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D1b1b09cf233e1b4b%3AT%3D1735548424%3ART%3D1740585722%3AS%3DAA-AfjZKostxhmsFX2YCqOZbTGHa&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6251435168173&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2053&biw=1519&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=95352077%2C31090585%2C95347433%2C95350016&oid=2&pvsid=164026317113856&tmod=1450296636&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=137

Tədqiqat foton cütlərinin yaradılması və məhv edilməsi, vakuum vəziyyətinin yaranması və kvant vəziyyətinin dondurulması da daxil olmaqla bir neçə maraqlı hadisələri göstərdi və aşkar etdi, bunların hamısı kvant texnologiyasında potensial tətbiqlərə malik ola bilər.

Tədqiqatçılar bunun yalnız başlanğıc olduğunu etiraf edirlər. Dördölçülü kvant optikası yaxın gələcəkdə diqqəti cəlb etməyə hazır olan inkişaf edən bir sahədir. Məsələn, kvant işıq sahələrinin fotonik zaman kristalları kimi tanınan vaxtaşırı təkrarlanan zaman interfeysləri ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu araşdırmaq xüsusilə maraqlıdır.

Dr. Mirmoosa əlavə edir: “Məqaləmizdə dispersiyanı nəzərə almadıq. Bununla belə, real materiallar dispersiya xarakterlidir, yəni reaksiyaların həyəcanlara nisbətən gecikməsi var. Belə bir daxili xüsusiyyəti həll etmək üçün daha əhatəli bir nəzəriyyənin işlənib hazırlanması zəruridir.

“Dəspersiyanın birləşdirilməsi işığın kvant vəziyyətlərini idarə etmək üçün yeni imkanlara səbəb ola bilər və mən bunu araşdırmaq üçün çox həvəsliyəm.”

Daha çox məlumat: MS Mirmoosa et al, Elektromaqnit zaman interfeyslərində kvant dövlət mühəndisliyi və foton statistikası, Fiziki Baxış Tədqiqatı (2025). DOI: 10.1103/PhysRevResearch.7.013120

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal Araşdırması , Təbiət Fotonikası  

Şərqi Finlandiya Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir