Telefon numarası : 86-15694003007
Naber : +8615694003007
March 1, 2021
Nature Physics dergisinde yayınlanan bir araştırmaya göre, iki bağımsız fizikçi ekibinin çalışmaları, lazerler üzerinde 60 yıllık hakim fikir birliğine meydan okudu.
İlk lazer 1950'lerde icat edildiğinden beri, fizikçiler renklerinin saflığı üzerine kuantum mekaniksel sınırlara dayalı lazerler inşa ediyorlar."Uyarılmış Radyasyon Emisyonuyla Işık Amplifikasyonu" nun kısaltması olan Lazer, atomları uyarmak için aynı frekanstaki fotonlar vurulduğunda orijinal sinyalin bir kopyasını oluşturarak çalışır.
Yeni teorik çalışmada, iki fizikçi ekibi bu uzun süredir devam eden sınırlamayı aşmak için bir çözüm öneriyor.
Lazerler, günlük yaşamda vizyonu düzeltme, marketlerde barkod okuma, bilgisayar çiplerini aşındırma, aydan video dosyaları iletme ve sürücüsüz arabaların çalıştırılmasına yardımcı olma gibi pratik uygulamalara zaten sahip.Son keşifler bu listeye monokromatik lazerler ekleyebilir ve sonunda bunları kuantum hesaplama gibi uygulamalar için kullanabilir.
Lazerdeki fotonlar birbirleriyle senkronize olarak yayılırlar ve lazeri aynı fazda fırlatırlar - bilim adamları tarafından "faz içi" olarak adlandırılan bir hizalama.Basitçe ifade etmek gerekirse, her foton tepe noktaları ve çukurları komşu dalgalarla hizalanmış bir dalga gibidir.
Tek renkli bir lazer elde etmek için, fotonların senkronize edilmesi için daha uzun bir süreye ihtiyaç vardır, bu da dalga boylarının tam olarak hizalanması gerektiği anlamına gelir.Dalgaboyu, ışık kaynağının rengini belirler.Örneğin, yeşil ışığın dalga boyu 500 ile 550 nanometre arasındadır.
Lazer fotonlarının yukarıda bahsedilen senkronizasyonuna zamansal tutarlılık denir ve bu süper hızlı ve kararlı frekans, lazer cihazların hassas aletler için kullanılabilmesini sağlar.
Bununla birlikte, geleneksel lazerlerle ilgili sorun, fotonların lazeri terk ederken yavaş yavaş senkronizasyonunun bozulması ve senkronize kaldıkları süre, lazerin tutarlılık süresi olarak bilinmesidir.
Fizik yasalarına göre, bilim adamları Arthur Schawlow ve Charles Townes, 1958'de yüksek performanslı bir lazerin tutarlılık süresini tahmin ettiler. Bu, Schawlow-Townes sınırı olarak bilinir hale geldi ve lazer geliştirmenin on yıllardır ölçütü haline geldi.
"Prensip olarak, çok daha tutarlı lazerler yapabilmeliyiz."Baş araştırmacı David Pekker, görevden alındı.
Pittsburgh Üniversitesi'nden fizikçi David Peck liderliğindeki bir araştırma ekibi, bu uzun süredir devam eden teoriye meydan okuyor."Sholow-Townes sınırının" nihai sınır olmadığını savunuyorlar.Temel hipotezleri, "Sholow-Townes sınırı" tarafından kısıtlanan ancak daha tutarlı olan lazerler geliştirebilmektir.
Lazeri, içinde ışık bulunan, fotonların kutudaki ışık miktarıyla orantılı bir oranda çoğaldığı ve bıraktığı içi boş bir kutu olarak düşünmek yerine, son araştırma, fotonların akış hızını kontrol etmek için lazer üzerinde bir valf önermektedir. .Bu fizikçiler, bunun lazerin önceden düşünüldüğünden çok daha uzun süre tutarlı olmasına izin vereceğine inanıyor.
Araştırma ekibi, Sholow ve Townes'in lazer tutarlılığı tahminlerinin o sırada makul olduğuna inanmasına rağmen, kuantum teknolojisi artık fizikçilerin metriği daha da hassaslaştırmasını sağladı.
Ancak yeni çalışmanın bazı eleştirmenleri, tasarımın ticari uygulamalar için uygun olmayabileceğini söylüyor.Teorik olarak makul görünse de pratik ticari uygulama için uygun değildir.Mevcut lazer üreticileri olarak bir örnek alın, bunların çoğu tasarımlarına rehberlik etmek için "Sholow-Townes sınırını" kullanmıyorlar.
Yine de, Peck ekibi yeni lazer tasarımını hayatımıza getireceğinden emin.Amaçları, süper iletken devrelerden oluşan bir kuantum bilgisayarda kuantum programlama için bir maser oluşturmaktır.Bununla birlikte, böylesine iddialı bir çabanın yıllarca uzun vadeli araştırma ve birçok büyük sorunun çözülmesini gerektirebileceğini unutmayın.
Bu son araştırma, bir meslektaş incelemesine göre lazerin ne anlama geldiğini yeniden tanımlayabilir.2012'de icat edilen süper LAZER gibi, tasarım da LAZER'in geleneksel tanımıyla çelişiyor.Uyarılmış emisyon olarak bilinen şey yoluyla ışık üretmezler, bu nedenle "LASER" kısaltmasındaki "s" ve "e" artık uygun değildir.