ساینس پوهان په نظری جالی کې د مادی څپې پولاریټونونو رامینځته کیدو راپور ورکوي ، یو تجربه کشف چې د الټراکولډ اتومونو په کارولو سره د مستقیم کوانټم سمولیشن له لارې د مرکزي کوانټم ساینس او ټیکنالوژۍ تمثیل مطالعې ته وړتیا ورکوي.
د مادې څپې پولارټونز کشف د فوتونیک کوانټم ټیکنالوژیو باندې نوې رڼا واچوله
څیړنه چې د نیچر فزیک په ژورنال کې خپره شوې د 'دویم کوانټم انقلاب' لپاره یو نوی پلیټ فارم چمتو کوي.
د تجربوي پلیټ فارمونو پراختیا چې د کوانټم ساینس او ټیکنالوژۍ (QIST) ساحې ته وده ورکوي د هرې بیړنۍ ټیکنالوژۍ لپاره د ګډو ګټو او ننګونو ځانګړي سیټ سره راځي. د سټوني بروک پوهنتون څیړونکي، د ډومینیک شنبل په مشرۍ، پی ایچ ډی، په نظری جالی کې د مادې څپې پولاریټونونو رامینځته کیدو راپور ورکوي، یوه تجربه کشف چې د الټراکولډ اتومونو په کارولو سره د مستقیم کوانټم سمولیشن له لارې د مرکزي QIST تمثیل مطالعې ته اجازه ورکوي. ساینس پوهان وړاندیز کوي چې د دوی ناول Quasiparticles، چې په موادو او وسایلو کې د فوټوونونو سره په کلکه تعامل کوي مګر د ځینو اصلي ننګونو مخه نیسي، د QIST پلیټ فارمونو نور پرمختګ ته ګټه رسوي چې د کمپیوټري او مخابراتي ټیکنالوژۍ انقلاب لپاره چمتو شوي.
د څیړنې موندنې په ژورنال کې خپره شوې مقاله کې توضیح شوي د طبیعت فزیک.
څیړنه د بنسټیز پولاریټون ملکیتونو او د بدن ډیری اړوندو پیښو باندې رڼا اچوي، او دا د قطبي کوانټم مادې مطالعې لپاره نوي امکانات پرانیزي.
د فوټون میشته QIST پلیټ فارمونو سره کار کولو کې یوه مهمه ننګونه دا ده چې پداسې حال کې چې فوټون کولی شي د کوانټم معلوماتو مثالی وړونکي وي دوی په نورمال ډول یو له بل سره تعامل نه کوي. د دې ډول تعاملاتو نشتوالی د دوی ترمینځ د کوانټم معلوماتو کنټرول شوي تبادله هم منع کوي. ساینس پوهانو د دې په شاوخوا کې یوه لاره موندلې ده چې فوټوانونه په موادو کې د زیاتو هڅونو سره یوځای کوي، په دې توګه د رڼا او مادې تر منځ د کیمیرا په څیر هایبرډونه، قطبيتونونه جوړوي. د دې دروند نیم ذراتو ترمینځ ټکر بیا د فوټونونو لپاره دا امکان ورکوي چې په مؤثره توګه تعامل وکړي. دا کولی شي د فوټون پراساس کوانټم دروازې عملیات پلي کړي او په نهایت کې د QIST بشپړ زیربنا پلي کړي.
په هرصورت، یوه لویه ننګونه د دې فوټون میشته پولریټون محدود ژوند دی چې چاپیریال ته د دوی د رادیاتي ترکیب له امله رامینځته کیږي ، کوم چې د غیر کنټرول شوي ناڅاپي تخریب او بې ځایه کیدو لامل کیږي.
د پولاریټون مطالعې کې د څیړنې موندنو هنرمندانه وړاندې کول په نظری جال کې اتومونه ښیې چې د انسول کولو مرحله (کیڼ اړخ) جوړوي. اتومونه چې د ویکیوم کوپلینګ له لارې د مایع څپې پولاریټون بدلیږي د مایکرو ویو وړانګو لخوا منځګړیتوب کیږي چې د شین رنګ (مرکز) لخوا نمایش کیږي؛ پولاریتونونه ګرځنده کیږي او د قوي ویکیوم کوپلینګ (ښي) لپاره د سپر فلوډ مرحله رامینځته کوي. کریډیټ: الفونسو لانوزا/شینبل لابراتوار/سټوني بروک پوهنتون.
د شنبل او همکارانو په وینا، د دوی خپره شوې پولاریټن څیړنه په بشپړ ډول د ناڅاپي تخریب له امله رامینځته شوي محدودیتونه له مینځه وړي. د دوی د قطبي فوټون اړخونه په بشپړه توګه د اټومي موادو د څپو لخوا لیږدول کیږي، د کوم لپاره چې دا ډول ناغوښتل شوي تخریب پروسې شتون نلري. دا خصوصیت د پیرامیټر رژیمونو ته لاسرسی خلاصوي کوم چې د فوټون پراساس پولاریټونک سیسټمونو کې د لاسرسي وړ ندي ، یا ندي.
"د کوانټم میخانیکونو پراختیا په تیره پیړۍ کې تسلط درلود، او د QIST او د هغې غوښتنلیکونو پراختیا په لور یو 'دویم کوانټم انقلاب' اوس په ټوله نړۍ کې ښه روان دی، په شمول د IBM، ګوګل او ایمیزون په څیر شرکتونو کې،" شنبل وايي، د هنرونو او علومو په کالج کې د فزیک او ستورپوهنې په څانګه کې پروفیسور. "زموږ کار ځینې بنسټیز کوانټم میخانیکي اغیزې په ګوته کوي چې په QIST کې د بیړني فوټونک کوانټم سیسټمونو لپاره د علاقې وړ دي د سیمیکمډکټر نانوفوټونیک څخه تر سرکټ کوانټم الیکټروډینامیک پورې."
د سټوني بروک څیړونکو خپلې تجربې د یو پلیټ فارم سره ترسره کړې چې الټراکولډ اتومونه په نظری جالی کې د هګۍ کریټ په څیر احتمالي منظره لري چې د رڼا د ولاړ څپو لخوا رامینځته کیږي. د وقف شوي ویکیوم اپریټس په کارولو سره چې مختلف لیزرونه او د کنټرول ساحې لري او د نانوکیلوین تودوخې کې فعالیت کوي ، دوی داسې سناریو پلي کړې چې پکې اټومونه په جال کې د "جام" کې بند پاتې شوي اتومونه د نازکو ، ناپاکو مادو څپو څخه جوړ شوي د ویکیوم هڅونې ورېځو سره.
ټیم وموندله چې د پایلې په توګه، د قطبي ذرات خورا ډیر ګرځنده کیږي. څیړونکي وتوانیدل چې په مستقیم ډول د جالۍ په وهلو سره د دوی داخلي جوړښت وڅیړي، په دې توګه د مادې څپې او د اټومي جال هڅونې ونډې ته لاسرسی ومومي. کله چې یوازې پریښودل شي، د مادې څپې قطبونه د جال له لارې تیریږي، یو له بل سره تعامل کوي، او د quasiparticle مادې مستحکم پړاوونه جوړوي.
"زموږ د تجربې سره موږ په نوي رژیم کې د اکسیټون - پولاریټون سیسټم کوانټم سمولیشن ترسره کړ ،" شنبل تشریح کوي. "د داسې ترسره کولو لټون analogue’ simulations, which in addition areanalog` په دې معنی چې اړونده پیرامیټونه په آزاده توګه ډایل کیدی شي، پخپله د QIST دننه یو مهم لارښود جوړوي.
حواله: "په نظری جالی کې د مادې څپې پولارټون جوړول" د جون هایوک کوون، یونګشین کیم، الفونسو لانوزا او ډومینیک شنبل لخوا، 31 مارچ 2022، د طبیعت فزیک.
DOI: 10.1038/s41567-022-01565-4
د سټوني بروک په څیړنه کې فارغ شوي زده کونکي جون هایوک کوون (اوس مهال د سانډیا ملي لابراتوار کې پوسټ ډاک) ، ینګشین کیم ، او الفونسو لانزا شامل وو.
دا کار د ملي ساینس فاؤنڈیشن لخوا تمویل شوی (# NSF PHY-1912546 مرسته) د لانګ ټاپو کې د کوانټم معلوماتو ساینس لپاره د SUNY مرکز څخه اضافي فنډونو سره.
