İngiltere’de Tek Fotonun Görsel Temsili Üretildi

İngiltere’den Önemli Bir Araştırma: Tek Bir Fotonun Görsel Temsili

chip.com.tr’nin haberine göre; İngiltere’deki Birmingham Üniversitesi’nden araştırmacılar, ışık ve maddenin etkileşimini daha iyi anlamak amacıyla çarpıcı bir bilgisayar modeli geliştirdiler. Bu karmaşık bir görev olmasına rağmen, araştırma ekibi bu zorluğu aşmak için yenilikçi bir strateji oluşturmayı başardı. Böylece, tarihte ilk kez tek bir fotonun kesin şeklinin temsil edildiği bir görüntü üretildi.

Foton, temel olarak ışığın en küçük birimi olarak tanımlanabilir. Işık, aynı anda hem parçacık hem de dalga olarak varlık gösterir. Bu ikili doğanın keşfi, bilim dünyasında devrim yaratarak varlık anlayışımızı köklü bir şekilde değiştirmiştir. Fotonlar ve madde arasındaki etkileşim, kuantum mekaniğinin temel taşlarından birini oluşturur. Bu etkileşim, günlük hayatımızda kullandığımız pek çok teknolojinin, aynı zamanda birçok farklı mekanizmanın da temelini oluşturur. Dolayısıyla, bu etkileşimi anlamak, gelecekteki yenilikler için son derece önemlidir.

Işık, ortamda yayıldığında etkileşim için sonsuz olasılıklar sunar. Araştırma ekibi, bu sürekli değişen olasılıkları inceleyerek belirli bir küme oluşturdu ve bu sayede bir yayıcı ile bir foton arasındaki etkileşimi ve fotonun bir “uzak alana” nasıl gittiğini modellediler. Bu hesaplamalar, ayrıca bir fotonun şeklinin grafiksel bir temsilini de ortaya koydu.

Projenin baş yazarı Dr. Benjamin Yuen, açıklamasında “Hesaplamalarımız, görünüşte çözülmesi imkansız bir problemi hesaplanabilir bir sürece dönüştürmemizi sağladı. Neredeyse modelin bir yan ürünü olarak, fizikte daha önce hiç görülmemiş bir fenomen olan bir fotonun görüntüsünü üretebildik” dedi.

Bu teorik çalışma, fizik alanından malzeme bilimine kadar geniş bir yelpazede etkili olabilir. Telekomünikasyon, moleküler düzeyde kimyasal reaksiyon kontrolü ve tıbbi cihazlar gibi ışık ve madde etkileşimlerini gerektiren pek çok teknoloji, bu etkileşimlerin nasıl gerçekleştiğini anlamaktan büyük fayda sağlayabilir.

Ortak yazar Profesör Angela Demetriadou, “Ortamın geometrisi ve optik özellikleri, fotonların yayılımı üzerinde derin sonuçlara sahiptir. Bu, fotonların şekli, rengi ve hatta var olma olasılığını da kapsar” diyerek ekliyor: “Bu çalışma, ışık ve madde arasındaki enerji alışverişini anlama çabamızı ilerletmekte ve ayrıca ışığın yakın ve uzak çevresine nasıl yayıldığını daha iyi anlamamıza olanak tanımaktadır. Daha önce ‘gürültü’ olarak düşünülen pek çok bilgi, şimdi anlamlandırabileceğimiz ve kullanabileceğimiz değerli verilere dönüşmüştür. Bu bilgileri anlayarak, daha iyi sensörler, geliştirilmiş fotovoltaik hücreler ve kuantum hesaplama gibi gelecekteki uygulamalar için ışık-madde etkileşimlerini tasarlamak adına sağlam bir temel oluşturuyoruz.”

Çalışma, Physical Review Letters dergisinde yayımlandı.

Kaynak: Chip

1  |  1

ingilterede-tek-fotonun-gorsel-temsili-uretildi-0-JPWtxBvP.jpg