Belki "ışın kılıcı" doğmayacaktır, ancak fotonların çarpışması yine de harika teknolojiler getirebilir.
Işığın temel parçacıkları olan fotonlar, birbirleriyle çarpışmamaları gibi birçok ilginç özelliğe sahiptir. Ancak bu, fizikçilerin denemesini engellemedi. Chicago Üniversitesi'ndeki fizikçiler, fotonların daha çok maddeyi oluşturan parçacıklar gibi davranmasını sağlamak için yeni ve oldukça esnek bir yol önerdiler. Bize ışın kılıçları getirmeyebilir, ancak fotonların çarpışmasına izin vermek yine de bazı harika teknolojiler getirebilir. Kütlesiz ışık parçacıklarının birbirlerinin varlığını tanımalarının püf noktası, atomların aralığı içinde buluşmalarına izin vermek ve fotonların özelliklerini elektronların özellikleriyle birleştirmektir.
Bilim adamları bu etkileşimleri birkaç yıldır laboratuvarda inceliyorlar. Elektron-foton ortaklığı, polaron adı verilen bir tür "hibrit" yarı parçacık oluşturur. Ya da biraz tuhaf sihirle biliminizi tercih ediyorsanız. Onlara ne isim vermek isterseniz isteyin, polaronların uzayda hızlı hareket etmelerine izin veren ışığa benzer özelliklere sahiptirler ve atomik ortamları nasıl etkileşim kuracaklarını belirleyerek onlara iki dünyadaki en iyi şeyleri verir. Düşük kütleli, foton benzeri parçacıklar, bilgi işlem ve şifreli iletişim için büyük bir potansiyele sahiptir, bu nedenle fizikçiler onları daha iyi kontrol etmeye isteklidir.
Chicago Üniversitesi'nde fizikçi olan Logan Clark şunları söyledi: Ama bir sorunumuz var çünkü fotonlar yalnızca elektron yörüngeleri çok özel enerjide olan atomlarla etkileşime giriyor. Sınırlı enerjiye sahip elektronları kullanmakla sınırlı olduğundan, sesli harf klavyesi kadar kullanışlıdır.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Geniş bir uygulama yelpazesine sahip olmalarını istiyorsanız, daha fazla etkileşime sahip olmak yararlıdır. Bilim adamları atomik enerji seviyelerinin karmaşıklığını manipüle etmek için kuantum fiziğinin kendine özgü bir yönünü nasıl kullanacaklarını araştırıyorlar Bu tuhaflık, uygun titreşim verildiği sürece elektron yörüngesinin birden fazla kopyaya bölünmesidir.
Araştırmacılar her zaman kopyalamayı bir amaç değil, bir yan etki olarak görmüşlerdir, ancak bu sefer elektronu sallamanın özel amacı kopyalamaktır. Bir parçacığı doğru kuantum şekilde titreştirmek, Floquet mühendisliğinin uygulanmasını gerektirir.Floquet mühendisliğinin tarihsel kökü, elektromanyetik alanın dikkatli zamanlamasıdır. Araştırma ekibi, uyarılmış rubidyum atomundaki elektronları itmek için bir lazer kullandı ve atomun spektrumunu etkili bir şekilde değiştiren vızıltıya neden oldu. Genellikle atomlar çizgilerini değiştirmeyi sevmezler.Örneğin, hidrojen evrenin neresinde olursa olsun, aynı spektrumu yayar: Onu diğer uzak uzay elementlerinden ayırt etmemize yardımcı olabilir.
Ancak rubidyumun elektron yörüngelerini doğru bir şekilde çıkararak, fizikçiler yörüngelerini değiştirebilirler. Lazeri doğru konuma ayarlayın ve ardından onlara bir şok verin, her yörünge bazı yeni enerji seviyeleri üretecektir. Bir sonraki problem, fotonları çoklu seviyelerde çalışan klonlanmış elektron yörüngeleri ile birleştirerek, araştırmacıların Floquet polaronları olarak adlandırdığı kuasipartiküllerde bir değişiklik oluşturmaktır. Diğer polaronların aksine, daha iyi özelleştirilebilen ve sadece etraflarındaki frekansı ayarlayarak kontrol edilebilen bir alanda bulunurlar.
Floquet polaritonları sürprizlerle doludur ve bilim adamları onları daha iyi incelemeye devam etmektedir. Ancak bir sonraki görev, topolojik bir ışık "sıvısı" yaratmak için bu çarpışan fotonları kullanmak, bu çok heyecan verici bir zaman olacak. Floquet projesini farklı kaynaklardan gelen gökkuşağı ışığını eşleştirmek için kullanmak, neredeyse kesinlikle kuantum teknolojisinin gelişmesine yardımcı olacaktır, ışık ve maddenin etkileşimini incelemek için yeni yöntemler sağlamadan bahsetmiyorum bile. Polaronlar artık bilim kurguda sağlam kirişler olmayabilir, ancak her durumda geleceği aydınlatabilirler.
