Vedci spra­vili nemožné, vytvo­rili kvan­tový holo­gram

Timotej Vančo / 26. júl 2016 / Tech a inovácie

Až dote­raz to vedci pova­žo­vali za nemožné. Mys­leli si, že základné zákony fyziky to nedo­vo­ľujú.

Vytrvalá sku­pina ved­cov z uni­ver­zity vo Var­šave doká­zala nemožné. Vytvo­rili holo­gram z jedi­nej čas­tice svetla. Tento úspech ohla­suje novú éru kvan­to­vej holo­gra­fie, ktorá dá ved­com k dis­po­zí­cii nový pohľad na kvan­tové javy.

Na roz­diel od foto­gra­fií, holo­gram obno­vuje pries­to­rovú štruk­túru objek­tov a dáva nám tým ich 3D tvar. Tech­no­ló­gia, ktorú vedci pri tvorbe holo­gramu pou­žili, sa nazýva kla­sická inter­fe­ren­cia. Je to v pod­state sply­nu­tie, s akým sa stre­tá­vame naprí­klad na mori, keď sa dve vlny stretnú a vytvo­ria novú.

Dr. Radoslaw Chrapkiewicz (right) and doctoral student Michal Jachura at the apparatus for registration of holograms of single photons at the Faculty of Physics, University of Warsaw. (Source: FUW, Grzegorz Krzy¿ewski) Dr Rados³aw Chrapkiewicz (po prawej) i doktorant Micha³ Jachura przy aparaturze do rejestrowania hologramów pojedynczych fotonów na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. (ród³o: FUW, Grzegorz Krzy¿ewski)

Foto: fuw.edu.pl

Ale kla­sická inter­fe­ren­cia je s fotónmi nemožná, kvôli ich neus­tále kolí­sa­jú­cim fázam (vlast­nosť vĺn). Takže vedci z Var­šavy sa sna­žili kvan­to­vým holo­gra­mom dať ochut­nať ich vlastnú medi­cínu v podobe kvan­to­vej inter­fe­ren­cie, pri kto­rej na seba fotóny a ich vlast­nosť vlne­nia vzá­jomne pôso­bia.

Vlast­nosť vlne­nia je základný kon­cept kvan­to­vej mecha­niky a jadro dôle­ži­tých prin­cí­pov Sch­rödin­ge­ro­vej rov­nice.“ pove­dal jeden z ved­cov. „V rukách skú­se­ného vedca by sa táto vlast­nosť dala porov­nať s tme­lom v rukách sochára.“

Takže prečo fotóny?

Rados­law Chrap­kie­wicz a Michal Jachura si všimli pri natá­čaní fotó­nov a ich sprá­va­nia niečo, čo sa nazýva inter­fe­ren­cia dvoch fotó­nov. V tejto inter­fe­ren­cii dochá­dza k stretu páru dvoch rozo­zna­teľ­ných fotó­nov, ktoré sa sprá­vajú náhodne pri vstupe do deliča. Ale nero­zoz­na­teľné fotóny uka­zujú kvan­tovú inter­fe­ren­ciu, ktorá ovplyv­ňuje ich sprá­va­nie. Takéto páry sú vždy spolu buď vysie­lané alebo odrá­žané.

PhysicsHeader1_1024

Foto: sciencealert.com

V nád­väz­nosti na tento expe­ri­ment sme sa inšpi­ro­vali a spý­tali sa, či by dvoj­fo­tó­nová kvan­tová inter­fe­ren­cia mohla byť rov­nako pou­žitá ako kla­sická inter­fe­ren­cia v holo­gra­fii za úče­lom využi­tia zná­meho stavu fotó­nov s cie­ľom zís­kať viac infor­má­cií o nezná­mych sta­voch fotó­nov. Naša ana­lýza nás doviedla k prek­va­pi­vému záveru. Uká­zalo sa, že keď dva fotóny vyka­zujú kvan­tovú inter­fe­ren­ciu, prie­beh smeru závisí od tvaru ich vĺn.“ Pove­dal Chrap­kie­wicz.

Prin­cíp kvan­to­vej mecha­niky

Tento expe­ri­ment má obrov­ské následky pre naše chá­pa­nie základ­ných prin­cí­pov kvan­to­vej mecha­niky, ktorá mätie ved­cov už viac ako jedno sto­ro­čie.

Náš expe­ri­ment je jeden z prvých, čo nám umož­ňuje priamo pozo­ro­vať vlast­nosti fotó­nov, hlavne ich základné para­metre ako vlne­nie ich fázy a pri­vá­dza nás o krok bliž­šie k pocho­pe­niu toho, čo naozaj vlne­nie je.“ pove­dal Jachura.

Vedci dúfajú, že apli­ko­va­nie tejto metódy pomôže pri tvorbe zlo­ži­tej­ších holo­gra­mov, ktoré si nájdu široké využi­tie. Tiež sa už neviem doč­kať, keď budem mať doma holo­gram, ako mal Tony Stark.

Zdroj článku: sciencealert.comZdroj titul­nej foto­gra­fie: vernonchan.com

Pridať komentár (0)