ساخت انواع نور با مشخصات کوانتومی
ساخت انواع نور با مشخصات کوانتومی
مجله علمی ایلیاد - طی مقاله‌ای که در مجله‌ی Nature's NPJ Quantum Information منتشر شده است، دانشمندان بخش فیزیک دانشگاه لوئیزیانا توانسته‌اند یک قدم به جلو در زمینه‌ی دستکاری‌های کوانتومی و کنترل نور بردارند. این تکنولوژی کوانتومی کاربردهای زیادی در عکسبرداری، شبیه‌سازی، رمزنگاری، محاسبات و ارتباطات دارد. دانشمندانی از مکزیک و آلمان نیز در این تحقیق مشارکت داشته‌اند.
در سطوح کوانتومی، کنترل نور برای کاربردهای مهندسی مشکل است. «عمر ماگانا» از دانشگاه لوئیزیانا، می‌گوید: «اگر بتوانیم نوسانات فوتون‌ها و نویزهای مرتبط با آن‌را کنترل کنیم، می‌توانیم اندازه‌گیری‌های دقیق‌تری انجام دهیم. این تکنولوژی جدید است و می‌تواند رشته‌ی ما را دگرگون کند.»
فیزیکدانان سراسر دنیا در حال رقابت برای توسعه‌ی روش‌هایی برای ثابت نگه داشتن خصوصیات کوانتومی نور هستند. آن‌ها این حالت را برای مقیاس‌های بزرگ می‌خواهند تا به این ترتیب برای کاربردهای عملی از آن استفاده کنند. فیزیکدانان تا کنون توانسته بودند خصوصیات کوانتومی فوتون‌های منفرد و جفت فوتون‌ها را کنترل کنند. این توانایی تا کنون کاربردهای متعددی داشته است. تیم عمر ماگانا و همکارانش روشی برای تولید گروهی از فوتون‌ها با مشخصات قدرتمند پیدا کرده‌اند. ماگانا می‌گوید: «با جدا کردن برخی از فوتون‌ها می‌توانیم مجموعه‌ای از طول‌موج‌ها را بازآرایی کنیم و تعداد فوتون‌ها را درون آن به صورت مصنوعی افزایش دهیم.»
دانشمندان در گذشته این فوتون‌های قدرتمند را با استفاده از منابع متعدد ساخته بودند، ولی ماگنا و همکارانش تلاش کرده‌اند این فوتون‌ها را توسط فقط یک منبع ایجاد کنند. این تکنولوژی دست‌آورد بزرگی محسوب می‌شود. مقاله‌ی منتشر شده توسط این تیم نشان می‌دهد که آن‌ها توانسته‌اند انواع مختلفی از نور با حالات کوانتومی چندگانه را در یک مرحله تولید کنند. ماگانا می‌گوید: «من واقعاً فکر می‌کنم چیز جدیدی ساخته‌ایم و مردم کم کم آن‌را درک خواهند کرد.»
آن‌ها علاوه بر تولید فوتون‌های منفرد، توانسته‌اند نورهای لیزر و نورهای طبیعی با مشخصات مورد نظر خود را ایجاد کنند. اگر کسی بتواند نور را در این سطوح پایه‌ای دستکاری کند، می‌تواند آن‌را برای مقاصد مختلف مهندسی کند.