Studi terobosan NIST menciptakan molekul dari foton

Ilmuwan dari National Institute of Standards in Technology (NIST) mengatakan mereka telah menciptakan molekul pertama di dunia yang terbuat dari cahaya. Pekerjaan mereka didasarkan pada penelitian sebelumnya tentang kemungkinan apa yang disebut materi 'fotonik', yang berkembang dari bentuk yang lebih sederhana ke struktur multi-bagian baru ini. Mereka bilang ini adalah bentuk materi yang semuanya baru, yang sebelumnya hanya bersifat teoretis, dan mereka yakin ini bisa menjadi dasar untuk pendekatan baru terhadap teknologi berbasis cahaya.

Salah satu prinsip terpenting dalam studi cahaya adalah bahwa foton, satuan cahaya, tidak bermassa dan tidak berinteraksi satu sama lain. Untuk membuat sesuatu seperti materi fotonik, kita harus dapat menjaga foton berinteraksi dengan andal dari waktu ke waktu, yang secara klasik dianggap mustahil.

molekul foton 4.

Komunikasi laser adalah dasar untuk jalur komunikasi yang semakin penting.



Pada tahun 2013, banyak dari kontributor NIST yang sama ini berhasil membuat satu struktur foton yang tumpang tindih dengan melapisinya langsung di atas satu sama lain. Kedua foton ditembakkan ke dalam awan atom rubidium yang sangat dingin di ruang tertutup, menyebabkan foton menyumbangkan sebagian besar energi yang mereka bawa ke atom yang didinginkan di sekitarnya, dan dengan demikian melambat secara signifikan. Saat foton kedua memasuki awan yang baru saja digairahkan oleh yang pertama, foton itu menyusul yang pertama dan mulai berinteraksi.

Yang penting adalah foton hanya berinteraksi melalui awan atom di media rubidium - setiap foton memengaruhi awan, yang kemudian memengaruhi foton lainnya, yang kemudian memengaruhi awan, dan seterusnya. Hal ini menyebabkan mekanisme tarik-ulur yang menyebabkan dua foton keluar dari awan sebagai satu dan, yang lebih penting, tetap sebagai satu. Mereka tumpang tindih dengan sempurna, bergerak dan berperilaku sebagai satu unit aditif.

Pada saat itu, para peneliti mengatakan bahwa ini tidak berbeda dengan fisika persilanganStar Wars lightsabers, di mana dua sumber cahaya mampu secara fisik saling menolak. Analoginya tidak terlalu masuk akal, sungguh, tetapi itu membuat titik dasar bahwa di sini kita memiliki berkas cahaya yang berinteraksi secara fisik, seperti yang sebelumnya dianggap mustahil. Prosesnya masih membutuhkan mesin besar dan suhu 'kriogenik', daripada gagang pedang buatan sendiri dengan kristal di dalamnya.

Kredit: NIST.

Kredit: NIST.

Studi minggu ini membawa konsep itu selangkah lebih maju dengan membuat 'molekul' dua foton yang tidak tumpang tindih sempurna, tetapi bergerak dalam tandem terkoordinasi seperti halnya dua atom dalam molekul materi normal. Struktur dua foton muncul dari sedikit variasi dalam proses penembakan foton, muncul dan berjalan pada jarak yang stabil satu sama lain.

Implikasinya terhadap teknologi bisa sangat besar. Banyak dari teknologi kami yang paling sensitif didasarkan pada cahaya, dari komunikasi melalui kabel serat optik hingga mikrografi dan pengambilan gambar skala global. Kemampuan untuk mengontrol perilaku foton dengan cara ini dapat, jika dibuat cukup mudah, membiarkan setiap pulsa membawa lebih banyak informasi daripada sekadar ya atau tidak, hidup atau mati - keadaan keseluruhan dari struktur multi-foton kemudian bisa menjadi sinyalnya, dan siapa yang tahu berapa banyak keadaan terdiferensiasi yang mungkin bisa dilakukan?

Terlalu dini untuk berbicara terlalu banyak tentang kemungkinan penerapannya, tetapi ini adalah bagian dari rangkaian penelitian mendasar tentang sifat cahaya, dan jika terus berlanjut, itu bisa mengubah seluruh hubungan kita dengan foton.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com