پیام خوزستان

آخرين مطالب

اولین تصویر از شکل یک فوتون واحد ایجاد شد علمي

اولین تصویر از شکل یک فوتون واحد ایجاد شد
  بزرگنمايي:

پیام خوزستان - ایسنا /اولین تصویر از شکل یک فوتون واحد در یک مطالعه نوری آشکار شد.
اولین تجسم مستقیم از شکل یک فوتون ایجاد شده است.
به نقل از نیو اطلس، عکاسی از این ذرات نور غیرممکن است، اما فیزیکدانان دانشگاه بیرمنگام اکنون عملکرد موجی آنها را برای ایجاد تصویری دقیق از فوتون در حین گسیل و انتشارش محاسبه کرده‌اند.
فوتون‌ها چیزی هستند که به ما امکان دیدن را هم با چشم و هم با دوربین‌ها می‌دهند. هنگامی که آنها به شبکیه چشم یا حسگرهای دوربین ما می‌رسند، اطلاعاتی در مورد منبعی که آنها را ساطع کرده است یا اشیایی که در راه به سمت آنها برگشته‌اند را با خود حمل می‌کنند و به مغز یا دوربین‌های ما اجازه می‌دهند تصویری از آنها بسازند.
با این حال، یکی از چیزهایی که فوتون‌ها هرگز نمی‌توانند از آن تصویر بسازند، فوتون‌های دیگر است. این به این دلیل است که آنها به هیچ وجه با یکدیگر تعامل ندارند. اما اکنون فیزیکدانان دانشگاه بیرمنگام بهترین تجسم دقیق ریاضی از شکل یک فوتون را ایجاد کرده‌اند.
بن یوئن(Ben Yuen) یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید: این تجسم، شبیه‌سازی دقیق یک فوتون است که توسط اتمی که روی سطح یک نانوذره نشسته، گسیل می‌شود. شکل فوتون عمیقاً تحت تأثیر نانوذره است و احتمال گسیل شدن فوتون را هزاران بار بیشتر می‌کند و حتی اجازه می‌دهد چندین بار توسط اتم بازجذب شود.
تجسم یک فوتون کار دشواری است و مانند تجسم و ایجاد یک تصویر از یک جسم عادی نیست. در عوض، اساساً نقشه‌ای از جایی است که می‌توان انتظار داشت فوتون را در یک نقطه خاص از زمان پیدا کرد. مناطق روشن‌تر نشان‌دهنده شانس بیشتری برای ظاهر شدن فوتون در آنجا هنگام اندازه‌گیری مکان آن است.
یوئن می‌گوید: «تجسم» دقیقاً همان توزیع فوتون است که مدت کوتاهی پس از گسیل شدن آن منتشر شده است. از آنجایی که فوتون یک ذره کوانتومی است، نمی‌توانید آن را در یک حرکت اندازه‌گیری کنید، زیرا اندازه‌گیری، آن را از بین می‌برد. با این حال اگر بخواهید اندازه‌گیری محل شناسایی فوتون را بارها تکرار کنید، دقیقاً این توزیع را خواهید دید.
وی افزود: علاوه بر این، یکی از عجیب‌ترین چیزها در مورد مکانیک کوانتومی این است که قبل از شناسایی فوتون، تمام اطلاعات جزئی این توزیع شدت از طریق آنچه ما آن را «تابع موج» می‌نامیم، وجود دارد که دقیقاً همان چیزی است که ما برای اولین بار قادر به محاسبه و انجام آن شدیم.
بنابراین چرا با وجود سابقه طولانی مطالعه فوتون‌ها، دانشمندان تاکنون نتوانسته بودند این نوع تصویر را ایجاد کنند؟ به نظر می‌رسد یوئن و یکی دیگر از پژوهشگران این مطالعه به نام آنجلا دمتریادو(Angela Demetriadou) نیز چنین قصدی نداشته‌اند و این امر به عنوان نوعی محصول جانبی در یک مطالعه کلی‌تر محقق شده است.
یوئن می‌گوید: ما تصمیم گرفتیم به چیزی کاملاً اساسی پاسخ دهیم. اینکه فوتون‌ها واقعاً چگونه از اتم‌ها و مولکول‌ها ساطع می‌شوند و محیط آنها چه تأثیری بر این موضوع دارد؟ این چیزی است که فیزیکدانان فقط قادر به مدل‌سازی دقیق در خلاء کامل هستند که فقط شامل یک اتم یا مولکول است. با این حال، مدت‌هاست که می‌دانستیم محیط می‌تواند تأثیر عمیقی بر این فرآیند داشته باشد، اما هیچ نظریه‌ای نتوانسته است تمام جزئیات آن را به طور کامل نشان دهد.
این تیم برای دستیابی به این هدف، با توسعه نسخه‌ای از نظریه میدان کوانتومی که شامل یک نانوذره سیلیکونی در تعامل با فوتون‌ها بود، شروع کرد. مشکل این بود که اساساً امکانات نامحدودی برای چگونگی تعامل نانوذره با طیف پیوسته نور وجود دارد، اما خوشبختانه این تیم راهی برای کنترل کردن آن پیدا کرد.
یوئن گفت: ما از شاخه‌ای از ریاضیات به نام «تحلیل مختلط» استفاده کردیم تا مسئله را از یک مجموعه پیوسته بر اساس اعداد واقعی به مجموعه‌ای گسسته بر اساس برخی اعداد مختلط مجزا تبدیل کنیم. اگرچه ممکن است «پیچیده» به نظر برسد، اما این کار، مسئله را بسیار ساده کرد و به ما این امکان را داد که دقیقاً آن را به عنوان یک تعامل تنها با چند صد حالت نوری پیچیده نشان دهیم.
این کار به تیم اجازه داد تا موفق به تصویرسازی از فوتون شوند.
یوئن می‌گوید: به شکل شگفت‌انگیزی زمانی که ما این کار را انجام دادیم، تعدادی از جزئیات از نظریه در دنیای واقعی مشاهده شدند، از جمله اینکه نور دقیقاً چگونه منتشر می‌شود و اینکه دقیقاً انتظار می‌رود که شکل توزیع شدت فوتون چگونه باشد.
محققان می‌گویند که این مطالعه به طرز چشمگیری درک ما از نحوه تعامل نور و ماده را بهبود می‌بخشد که می‌تواند در سلول‌های خورشیدی، محاسبات کوانتومی و حسگرها کاربرد داشته باشد.
این پژوهش در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.

لینک کوتاه:
https://www.payamekhuzestan.ir/Fa/News/992095/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

معرفی کتاب جذاب نادر ابراهیمی

صحبت های شنیدنی از دکتر انوشه

اهمیت کتاب در نگاه رهبر معظم انقلاب

روایت شجاعت و ایثار شهید حججی در «صبح واقعه»

رهبر انقلاب: امروز جبهه مقاومت هر اندازه گسترش دارد فردا این گسترش چند برابر خواهد شد

◄ مشکل راه اندازی نشدن خط دریایی با بندر آبادان چیست؟

سورینام، تنها کشور کربن‌منفی جهان

تصاویر/ برگزاری جلسه بررسی آثار سیزدهمین جشنواره استانی شعر دفاع مقدس و مقاومت خراسان شمالی

اعتراض معنادار کارکنان بیمارستان امام خمینی اهواز با سفره خالی + عکس

استکبار جهانی جرأت تعرض به تمامیت ارضی ایران را ندارد

پلمپ 41 واحد صنفی متخلف در استان خوزستان

«دوباره زندگی» داستان زندگی فرمانده‌ای مقاوم و امیدوار است

انجام زایمان بی‌درد در بسیاری شهرهای خوزستان

تعطیلی 3 روزه حوزه‌های علمیه در ایام فاطمیه

قیمت سکه و طلا امروز دوشنبه 5 آذر ماه

تحلیل اپتوس امروز | جدیدترین تحلیل APT

فیلم مقاومت برآمده از مردم است

تجمع اعتراضی پرستاران دور سفره‌ی خالی/ «حقوق ما ریالیه، هزینه‌ها دلاریه»

حمله موشکی حزب‌الله به پایگاه صهیونیستی «شراگا»

زایمان 5 قلویی زن جوان در ایذه

عکس/ تجمع کارکنان بیمارستان امام خمینی اهواز

قیمت طلا، قیمت دلار، قیمت سکه و قیمت ارز 1403/09/05

پلمب 41 واحد صنفی متخلف در استان خوزستان

از ادعای مظلومیت تا جنایت جنگی: مقاومت چگونه روایت اسرائیل را متزلزل کرد؟

دستگیری قاتل فراری در شادگان

جمعیت و حمایت از جبهه مقاومت مهم‌ترین مأموریت بسیج جامعه زنان

برگزاری یادواره خانگی شهدا به مناسبت هفته بسیج در شهرستان اشکذر

افت قیمت طلا و انواع سکه در بازار؛ طلای 18 عیار چند شد؟ | جدول قیمت ها

تنش در بازی حذفی | مهاجم فرانسوی استقلال خوزستان جنجال‌ به پا کرد

برگزاری همایش بسیجیان در بافق

جدول زمان‌بندی مسابقه تئاتر صحنه‌ای جشنواره تئاتر مقاومت منتشر شد

همایش صعود به ارتفاعات ویس القرن ویژه ائمه جمعه و جماعت اهل سنت کرمانشاه

تشییع هر شهید گمنام باید یک رزمایش معنوی از اعتقادات ملت ایران باشد

استاندار: مطالبات کارکنان بهداشت و درمان خوزستان پیگیری می شود

محموله پوشاک قاچاق در اهواز توقیف شد

برپایی بازارچه حمایتی بانوان بسیجی تبریز از جبهه مقاومت

برگزاری آیین میثاق با ولایت در چهارمحال و بختیاری

قتل مسلحانه زن جوان در اندیمشک

طرح «لبیک یا امام» جهت کمک به جبهه مقاومت آغاز شده است

هنرنمایی جذاب علیرضا قربانی در برنامه سروش صحت

گریم‌های حسین مهری هی داره عجیب و عجیب‌تر میشه!

اهمیت 4 رکعت نماز در فیلم دفاع مقدس از نظر مدیران فرهنگی

کل کل های ژاله صامتی و احسان علیخانی عالیه

سرنوشت عجیب یک زن؛ لادن طباطبایی از ایران تا آمریکا

آشناترین فرشته آسمانی

کاهش مصرف داروی شیمی‌درمانی با نانوذرات شکرمانند

ابداع پلاستیکی که در آب دریا ناپدید می‌شود

عملکرد جادویی آشکارساز نوترونی پس از 10 سال تلاش

مصرف انرژی تغییر رنگ هشت‌پاها به اندازه 25 دقیقه دویدن انسان

ربات مغناطیسی پیچ و مهره باز می کند