Először készítettek felvételt egy fotonról egy innovatív technika alkalmazásával - Üdvözlet Magyarország!
A Birminghami Egyetem kutatói egy különleges számítógépes modellt fejlesztettek ki a fény és az anyag kölcsönhatásának megértéséhez. Ennek melléktermékeként pedig a világ első képét rögzítették egy fotonról.
A kihívás nem volt könnyű, de a csapat kreatív megközelítése révén kidolgozott egy stratégiát, amely jelentősen leegyszerűsíti a feladatot. Ennek eredményeként egy rendkívüli felfedezést tettek: sikerült létrehozniuk egy olyan képet, amely képes pontosan megjeleníteni egyetlen foton alakját.
Ez a fény részecskéje, amely egyszerre viselkedik részecskeként és hullámként, amelyet a tudósoknak csak évszázadok alatt sikerült kideríteniük.
Kutatások során kiderült, hogy a fény hullámformában terjed, ugyanakkor diszkrét energiarészecskék, azaz fotonok formájában is értelmezhető. A fotonok és az anyag közötti interakció rendkívül lényeges a kvantummechanika szempontjából, mivel számos olyan folyamatot generál, amelyek alapvetőek a mindennapi életünket meghatározó technológiai vívmányokban, ahogyan azt az IFLScience is megemlíti.
A fény és az anyag kölcsönhatásainak felfedezése igazi tudományos kaland. Amikor a fény áthalad a környezetünkön, olyan rejtett lehetőségek tárháza nyílik meg előttünk, amelyek szinte számtalan variációt kínálnak. Minden egyes találkozás új titkokat és izgalmas kihívásokat rejt, amelyek megértése folyamatosan bővíti ismereteink határait.
A kutatók sikeresen leegyszerűsítették a folyamatos spektrumot, és egy diszkrét halmazra csökkentették azt. Ezzel a módszerrel képesek voltak modellezni az emitterek és a fotonok közötti interakciót, valamint azt, hogy miként terjednek a távoli térbe. Az elvégzett számítások révén a részecskék alakjának grafikus ábrázolása is lehetővé vált.
Dr. Benjamin Yuen, a kutatás vezetője, kiemelte, hogy "számításaink segítségével egy látszólag megoldhatatlan problémát sikerült kezelhetővé tennünk. Gyakorlatilag melléktermékként egy olyan képet alkottunk meg egy fotonról, amely a fizikában eddig példátlan volt."
A kutatás eredménye számos területen alkalmazható, beleértve a fizikát és az anyagtudományt is. Az olyan technológiák, amelyek a fény és az anyag közötti interakciókra épülnek - például a telekommunikáció, vagy az orvosi eszközök - mind profitálhatnak ezekből az eredményekből.
Angela Demetriadou professzor, a kutatás egyik társszerzője szerint a környezet geometriája és optikai tulajdonságai jelentős hatással vannak arra, hogyan bocsátódnak ki a fotonok, beleértve azok alakját, színét és még létezési valószínűségét is".
Dr. Yuen hangsúlyozta, hogy tevékenységük nem csupán az energiaátadás fény és anyag közötti összefüggéseinek mélyebb megértését szolgálja, hanem hozzájárul ahhoz is, hogy világosabb képet kapjunk arról, miként terjed a fény a közvetlen és távoli környezete felé.
Számos olyan adat, amit korábban csupán zajnak tartottunk, most már világos és hasznos formát öltött. Ezzel megalapoztuk a jövő innovatív alkalmazásait, mint például a fejlettebb érzékelő rendszerek, hatékonyabb napelemek, valamint a kvantumszámítógépek kifejlesztését.
