تقنية

يعيد الفيزيائيون إنشاء تجربة “الشق المزدوج” الكلاسيكية باستخدام الوقت بدلاً من الفضاء


قام فريق من الفيزيائيين أعاد إنشاء تجربة كلاسيكية في فيزياء الجسيمات مع تحريف الأبعاد ، من خلال إجرائها في الوقت المناسب بدلاً من الفضاء فقط. في هذه العملية ، هم عرض فائدة مادة فريدة لـ التجارب المستقبلية.

الباحثون يكررمصمم المزدوج-تجربة الشق ، والتي أجريت لأول مرة في عام 1801 وتم عرضها سمة غريبة للضوء: أنه يمكن أن يتصرف كجسيم وكموجة.

اختبرت التجربة الأصلية كيفية تحرك الضوء عبر الفضاء ؛ التسليم الأخير اختبار كيف سوف يسافر الضوء إذا تم السماح له فقط في أوقات محددة. تفاصيل ملف عمل الفريق نشرت اليوم في فيزياء الطبيعة.

قال ريكاردو سابينزا ، الفيزيائي في إمبريال كوليدج لندن والمؤلف الرئيسي للدراسة: “تكشف تجربتنا المزيد عن الطبيعة الأساسية للضوء بينما تعمل كنقطة انطلاق لإنشاء المواد النهائية التي يمكنها التحكم بدقة في الضوء في كل من المكان والزمان”. . في الجامعة يطلق.

في التجربة التقليدية ، يُسقط شعاع من الضوء على حاجز خلفه كاشف حساس للضوء. الحاجز له شقان متوازيان. إذا ألقيت مادة عادية على الحاجز ، فإنها ستشكل تقريبًا نفس شكل الشقوق الموجودة على الكاشف. ولكن عندما يتم إلقاء الضوء على الشقوق ، فإنه ينقسم إلى موجتين تمران عبر الحاجز وتتقاطعان على الجانب الآخر. على الرغم من وجود شقين فقط يمر من خلالها الضوء ، فإن المواد الحساسة للضوء تظهر أكثر من شريطين من الضوء.

عندما تتقاطع موجات الضوء ، فإنها تعيد الاتحاد وتلغي بعضها البعض ، مما يخلق نمطًا مترابطًا على المادة الحساسة للضوء. ال كانت التجربة أ لحظة فاصلةر في فهم سلوك الجسيمات الصغيرة ، وها مهدت الطريق ل تجارب مماثلة مع الإلكترونات وحتى المادة المضادة ومجال ميكانيكا الكم ككل (الذي لم يكن موجودًا في عام 1801).

في العمل الجديدقام الباحثون بإجراء تغيير كبير واحد: تيلقد استبدلوا شاشة عادية بشقين بفيلم من أكسيد القصدير الإنديوم – وهي نفس المادة المستخدمة في شاشات الهواتف الحديثة. (إنها في الواقع مادة خارقة ، أو مادة غير موجودة في الطبيعة ، أي مصمم ليتصرف بطريقة معينة.)

قام الباحثون بتغيير انعكاس الشاشة باستخدام ليزر فائق السرعة ، والذي يسمح بمرور الضوء فقط في أوقات محددة ، بفاصل رباعي المليون من الثانية. في الأساس ، هم قام ببناء كشك حصيلة كمي ، باستخدام الليزر لإنشاء شقوق تعتمد على الوقت في الحاجز. حتى عندما سمحوا لفوتون واحد فقط بالمرور عبر الشاشة ، أنتج الضوء نمط تداخل.

تم تصميم أكسيد قصدير الإنديوم للاستجابة بسرعة للضوء ، مما يجعله مثاليًا لاختبار سلوك الضوء على نطاقات زمنية فائقة السرعة. تستخدم نبضات الليزر أيضًا لتحسين تحمل البتات الكموميةأو الكيوبتات ، باستخدام مبادئ مماثلة لفحص سلوك الجسيمات الكمومية في الوقت المناسب.

بعد ذلك ، يأمل فريق البحث في تغيير ذلك انتباه ال سلوكأو بلورات الزمنأو البلورات التي تتغير بنيتها عبر فترات زمنية.

المزيد: حصل الفيزيائيون على كمبيوتر كمي للعمل عن طريق تفجيره باستخدام تسلسل فيبوناتشي

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى