يحقق الفيزيائيون دقة زمنية قياسية في مراقبة الفوتونات المفردة

استخدم المهندسون في جامعة كولومبيا عدسة زمنية لمراقبة واحد

الفوتونات. وفي ورقتهم المنشورة في مجلة Optica، أظهر الباحثون أنه باستخدام هذه التكنولوجيا من الممكن تحسين دقة الوقت لكاشف فوتون واحد بمقدار 70 مرة.

الليزر هو شعاع مركز هائليوضح العلماء عدد الفوتونات المتأرجحة في الفضاء بتردد معين. وباستخدام عدسة زمنية، يستطيع الفيزيائيون تمييز جزيئات الضوء الفردية بشكل أسرع من أي وقت مضى.  

يمكن للعدسة المكبرة العادية أن تكبربعض الظواهر المكانية التي لن تكون قادرًا على رؤيتها بطريقة أخرى ، بنفس الطريقة مع عدسة الوقت يمكنك تمييز التفاصيل على مقياس زمني.

شايتالي جوشي ، باحث بجامعة كولومبيا ومؤلف مشارك للورقة

تم تطوير الإعداد التجريبيالعلماء ، يتكون من حزمتين من أشعة الليزر التي "تختلط" بفوتون إشارة لتكوين دفقة أخرى من الضوء بتردد مختلف. باستخدام عدسة زمنية ، يحدد الفيزيائيون الفوتونات الفردية في شعاع بدقة بيكو ثانية.

يعتقد الفيزيائيون أن الفوتون المفرد ينبض بشكل واضحتعتبر أوضاع زمنية معينة مثالية للتطبيقات التي تتطلب مزامنة نشطة في المجال الزمني ، مثل توزيع المفتاح الكمي والحوسبة الموزعة.

لاحظ الباحثون أنهملا يستطيع التثبيت مراقبة الفوتونات الفردية فحسب ، بل يمكنه أيضًا التحكم في أطيافها عن طريق تغيير مسار الحركة. ستكون هذه التكنولوجيا ضرورية لبناء شبكات اتصالات كمومية. كما أوضح مؤلفو العمل ، في مثل هذه الشبكة ، يجب أن تكون جميع العقد قادرة على "التواصل" مع بعضها البعض. إذا كانت هذه العقد عبارة عن فوتونات ، لكي يعمل الاتصال ، يجب أن يتطابق عرضا النطاق الترددي الطيفي والزمني.

سيواصل الباحثون العمل على التثبيت ،للحصول على دقة أعلى. بالإضافة إلى ذلك ، يريد العلماء الانتقال من استخدام الألياف الضوئية إلى شريحة ضوئية يتم فيها دمج عدسة مؤقتة.

قراءة المزيد:

طار المسبار الفضائي على بعد 200 كيلومتر من عطارد. انظروا الى ما رآه

كشف العلماء كيف تؤثر الفيتامينات على الإصابة بالسرطان

تُصدر خوذة قراءة الأفكار الصينية ناقوس الخطر عندما يرى الشخص محتوى إباحيًا