الإلكترونات والفوتونات متصلة بالمجهر الإلكتروني: ستغير العالم الكمي

لتحسين تكنولوجيا الكم، يحتاج العلماء غالبًا إلى جسيمات فردية مثل الفوتونات

(الجسيمات الأولية للضوء) ذات خصائص خاصة. لكن الأمر ليس بهذه البساطة، لذلك طور الفيزيائيون طريقة جديدة تقوم في نفس الوقت بتوليد جسيمين منفصلين كزوج.

لقد نجحوا في الاتصال بشكل منفصل مجانيالإلكترونات والفوتونات في المجهر الإلكتروني. في تجربة أُجريت في جامعة غوتنغن ، يمر شعاع من المجهر الإلكتروني عبر شريحة ضوئية مدمجة تم تصنيعها في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان. تتكون الرقاقة من رابط ليفي ضوئي ورنان على شكل حلقة يقوم بتجميع الضوء عن طريق حمل فوتونات تتحرك في دائرة.

عندما يتشتت الإلكترون في فراغ في البدايةمرنان ، يتم إنشاء فوتون. في هذه العملية ، يفقد الإلكترون نفس القدر من الطاقة الذي يتطلبه تكوين الفوتون من لا شيء تقريبًا في الرنان. نتيجة لذلك ، يتفاعل جسيمان ويتحدان ، مكونين زوجًا. سمحت طريقة القياس المحسنة للفيزيائيين بتحديد الجسيمات الفردية المعنية بدقة ومظاهرها المتزامنة.

مع زوج إلكترون-فوتون ، يحتاج الفيزيائيون إلى القياسجسيم واحد فقط للحصول على معلومات حول محتوى الطاقة والمظهر الزمني للثاني. لذلك يمكن للباحثين استخدام جسيم كمي واحد في التجربة وفي نفس الوقت تأكيد وجوده عن طريق الكشف عن جسيم آخر في دائرة السلائف. مثل هذه الوظيفة ستغير تقنيات الكم من خلال تحسينها.

الطريقة ستغير المجهر الإلكتروني. في مجال البصريات الكمومية ، تعمل أزواج الفوتونات المتشابكة بالفعل على تحسين الصور. يمكن الآن استكشاف مثل هذه المفاهيم مع الإلكترونات.

قراءة المزيد:

صممت الولايات المتحدة مفاعل اندماج. يمكن أن تسخن حتى مليار درجة

القذف الكتلي الإكليلي القياسي في منكب الجوزاء أكبر بـ 400 مليار مرة من الشمس

في أستراليا ، تم إنشاء مختبر من شأنه إحياء الذئب الجرابي