Οι φυσικοί επιτυγχάνουν χρονική ανάλυση ρεκόρ στην παρατήρηση μεμονωμένων φωτονίων

Μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο της Κολούμπια χρησιμοποίησαν έναν χρονο φακό για να παρατηρήσουν ένα άτομο

φωτόνια. Στην εργασία τους που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Optica, οι ερευνητές έδειξαν ότι χρησιμοποιώντας αυτή την τεχνολογία είναι δυνατό να βελτιωθεί η χρονική ανάλυση ενός ανιχνευτή φωτονίων κατά 70 φορές.

Ένα λέιζερ είναι μια εστιασμένη δέσμη τεράστιωνο αριθμός των φωτονίων που ταλαντώνονται στο διάστημα με μια συγκεκριμένη συχνότητα, εξηγούν οι επιστήμονες. Χρησιμοποιώντας έναν φακό χρόνου, οι φυσικοί μπορούν να διακρίνουν μεμονωμένα σωματίδια φωτός πιο γρήγορα από ποτέ.  

Ο συνηθισμένος μεγεθυντικός φακός μπορεί να μεγεθύνεικάποια χωρικά φαινόμενα που διαφορετικά δεν θα μπορούσες να δεις, όπως ακριβώς με έναν φακό χρόνου μπορείς να διακρίνεις λεπτομέρειες σε μια χρονική κλίμακα.

Chaitali Joshi, ερευνητής του Πανεπιστημίου Columbia και συν-συγγραφέας της εργασίας

Αναπτύχθηκε πειραματική ρύθμισηεπιστήμονες, αποτελείται από δύο ακτίνες λέιζερ που «αναμιγνύονται» με ένα φωτόνιο σήματος για να δημιουργήσουν μια άλλη έκρηξη φωτός σε διαφορετική συχνότητα. Οι φυσικοί χρησιμοποιούν έναν χρονικό φακό για να αναγνωρίσουν μεμονωμένα φωτόνια σε μια δέσμη με ανάλυση picosecond.

Οι φυσικοί πιστεύουν ότι οι παλμοί ενός φωτονίου σε ένα ξεκάθαραορισμένες λειτουργίες χρόνου είναι ιδανικές για εφαρμογές που απαιτούν ενεργό συγχρονισμό στον τομέα του χρόνου, όπως η διανομή κβαντικού κλειδιού και ο κατανεμημένος υπολογισμός.

Οι ερευνητές σημειώνουν ότιΗ εγκατάσταση μπορεί όχι μόνο να παρατηρεί μεμονωμένα φωτόνια, αλλά και να ελέγχει τα φάσματα τους αλλάζοντας την τροχιά της κίνησης. Αυτή η τεχνολογία θα χρειαστεί για την κατασκευή κβαντικών δικτύων επικοινωνίας. Όπως εξηγούν οι συγγραφείς της εργασίας, σε ένα τέτοιο δίκτυο, όλοι οι κόμβοι θα πρέπει να μπορούν να «επικοινωνούν» μεταξύ τους. Εάν αυτοί οι κόμβοι είναι φωτόνια, για να λειτουργήσει η επικοινωνία, το φασματικό και το χρονικό εύρος ζώνης τους πρέπει να ταιριάζουν.

Οι ερευνητές θα συνεχίσουν να εργάζονται για την εγκατάσταση,για ακόμα μεγαλύτερη ανάλυση. Επιπλέον, οι επιστήμονες θέλουν να περάσουν από τη χρήση οπτικών ινών σε ένα φωτονικό τσιπ, το οποίο θα ενσωματωθεί με έναν προσωρινό φακό.

Διαβάστε περισσότερα:

Το διαστημικό σκάφος πέταξε 200 χιλιόμετρα από τον Ερμή. Δείτε τι είδε

Οι επιστήμονες αποκαλύπτουν πώς οι βιταμίνες επηρεάζουν την εμφάνιση καρκίνου

Το κινεζικό κράνος ανάγνωσης μυαλού κρούει τον κώδωνα του κινδύνου όταν ένα άτομο βλέπει περιεχόμενο πορνό