Ved­ci spra­vi­li nemož­né, vytvo­ri­li kvan­to­vý holo­gram

Timotej Vančo / 26. júla 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)