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

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 وموجة.

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 مؤمن مستجمعات المياهر 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 الجديد، قام الباحثون بإجراء تغيير كبير واحد: تيلقد استبدلوا شاشة عادية بشقين لفيلم من أكسيد القصدير الإنديوم – وهي نفس المادة المستخدمة في شاشات الهاتف الحديثة. (إنها في الواقع مادة خارقة ، أو مادة غير موجودة في الطبيعة ، أي مصممة لتتصرف 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 الإنديوم والقصدير للاستجابة بسرعة للضوء ، مما يجعله مثاليًا لاختبار سلوك الضوء على نطاقات زمنية فائقة السرعة. تستخدم نبضات الليزر أيضًا لتحسين تحمل البتات الكمومية، أو الكيوبتات ، باستخدام مبادئ مماثلة للتحقق من سلوك الجسيمات الكمومية في الوقت المناسب.

بعد ذلك ، يأمل فريق البحث في تحويلها انتباه ال سلوكأو بلورات الزمن، أو البلورات التي تتغير بنيتها عبر فترات زمنية.

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

Comments

No comments yet. Why don’t you start the discussion?

اترك تعليقاً

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