الفوتونات

الشكل: تأثير تثبيت اللف المغزلي للفوتونات المتناثرة من الجسيمات النانوية في سائل يتحرك عشوائيًا بفعل الحركة البراونية. بإذن من البروفيسور إيريز هاسمان، معهد التخنيون

النظام من الفوضى: الحركة البراونية "تثبت" دوران الفوتونات في سائل

تقدم دراسة نُشرت في مجلة Nature Materials من معهد التخنيون والصين ظاهرة جديدة حيث يؤدي تشتت الضوء من الجسيمات النانوية المتحركة عشوائياً إلى خلق نظام قابل للقياس - وقد يُمكّن من توصيف الجسيمات وأساليب بصرية جديدة.

الضوء وحده لا يمكنه خلق ثقب أسود

أثبت باحثون من كندا وإسبانيا لأول مرة أن الثقوب السوداء لا يمكن أن تتشكل من ضغط الإشعاع الكهرومغناطيسي وحده. والسبب في ذلك يكمن في التأثير الكمي الذي يحول الطاقة إلى جزيئات تتطاير من المنطقة المضغوطة وتمنع الضوء من الانهيار
الاحصاء الكمية. الرسم التوضيحي: موقع Depositphotos.com

دوائر التدفق الكمي

قام الباحثون ببناء مكون يعمل على تضخيم الإشارات الكمومية التي يمكن استخدامها لترقية قدرات الحوسبة الكمومية
كان علماء المعهد يبحثون عن كيفية إنشاء طريقة فعالة لمعالجة المعلومات في أجهزة الكمبيوتر الكمومية - واكتشفوا بشكل غير متوقع نوعًا جديدًا من الدوامات التي تنشأ عندما يصطدم فوتونان

عندما يرى جزيء من الضوء الضوء

كان علماء المعهد يبحثون عن كيفية إنشاء طريقة فعالة لمعالجة المعلومات في أجهزة الكمبيوتر الكمومية - واكتشفوا بشكل غير متوقع نوعًا جديدًا من الدوامات التي تنشأ عندما يصطدم فوتونان
إسقاط ثنائي الأبعاد للشبكة الكونية كما تم الحصول عليه من محاكاة الكمبيوتر العملاق. الائتمان: د. Ewald Puchwein والتعاون بين Sherwood-Relics

يشير بحث جديد إلى أن المادة المظلمة قد تكون مكونة من فوتونات مظلمة

قد تكون الجسيمات الافتراضية الجديدة قادرة على تفسير الملاحظات التي أجراها مطياف المصدر الكوني على تلسكوب هابل الفضائي
مزيد من التفاصيل: البلورات النانوية كما تُرى باستخدام طريقة الفحص المجهري التي طورها العلماء في معهد وايزمان للعلوم (يمين) وكما تُرى تحت المجهر الضوئي العادي (يسار). المقياس: 0.5 ميكرون

الأشياء التي تراها في الصغيرة

عندما يعمل الضوء والمادة معًا

نظام اللهب: يقوم بتخزين جزيئات الضوء في مدارات الإلكترون. المصدر: مجلة معهد وايزمان.

أوقف الضوء

الانفجار الأعظم الفوتوني: يؤدي الاضطراب الضعيف إلى إنشاء انفصال نانومتري ضعيف بين الفوتونات ذات الدوران المعاكس (الأحمر والأزرق) - "تأثير قاعة الدوران الفوتوني". فقط في حالة الفوضى الكاملة يحدث "الانفجار الفوتوني" - حيث تنقسم الفوتونات ذات الدوران المعاكس وتملأ مساحة الزخم بأكملها - "تأثير راشبا الضوئي". تصف هذه الظاهرة انتقال الطور الطوبولوجي الذي يتجلى في كسر التماثل. كان البحث مستوحى من نماذج في علم الكونيات تصف الانفجار الكبير. تظهر الصورة هوائيات السيليكون النانوية، ويتم التعبير عن الانتقال من الهوائيات المرتبة في اتجاهها إلى الفوضى الكاملة من خلال قياس الزيادة الحادة في الإنتروبيا (كمقياس للفوضى). المصدر: التخنيون.

"الانفجار الكبير" في علم النانو

جزيئات الضوء

لقد أظهر الباحثون أن الفوتونين، اللذين يظهران هنا على شكل موجتين (اليمين واليسار)، يمكنهما الاتصال بمسافة قصيرة. وفي ظل ظروف معينة، يمكن لهذه الفوتونات أن تخلق حالة مشابهة لجزيء ثنائي الذرة، وهي الحالة التي يظهرها شكل الدمبل الأزرق في مركز الحركة. الشكل: المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا

هل من الممكن صنع جزيئات مكونة من الضوء؟

يمثل الرسم البياني الأيسر النشاط الكهرومغناطيسي مع الضوء عند أدنى مستوى ممكن وفقًا لقوانين الفيزياء الكلاسيكية. على اليمين، تم تقليل جزء من المجال الكهرومغناطيسي بشكل أكبر. والثمن هو عدم القدرة على قياس شعاع الضوء. يُسمى هذا التأثير "العصر" (مثل عصر العصير من البرتقال) نظرًا للشكل البيضاوي الذي يخلقه. الرسم التوضيحي: Mete Atature، جامعة كامبريدج.

قام العلماء "بضغط" شعاع من الضوء - فوتونًا تلو الآخر

التشابك الكمي. الرسم التوضيحي: الجامعة التقنية في فيينا

إعادة التركيب القوي للفوتونات في الألياف الضوئية

رسم توضيحي يوضح الترانزستور الضوئي الذي أنشأه العلماء. يوجد في قلبها ذرة واحدة (باللون البرتقالي) توجه الفوتونات (باللون الأصفر) في اتجاهات مختلفة

أول ترانزستور فوتوني في العالم

بلورات نانوية تحول فوتونين منخفضي الطاقة إلى فوتون واحد عالي الطاقة، تحت المجهر الإلكتروني

الطاقة من الأحمر إلى الأخضر

يرسو مكوك الفضاء إنديفور في المحطة الفضائية كما تم تصويره من مركبة الفضاء سويوز التي غادرت المحطة. الصورة: باولو نيسبولي، وكالة الفضاء الأوروبية

"عمل مخيف من مسافة بعيدة" داخل محطة الفضاء الدولية

كمبيوتر كمي. الرسم التوضيحي: آي بي إم

ذرة واحدة قادرة على تخزين المعلومات الكمومية

انحناء أشعة الضوء: رسم توضيحي: جامعة تل أبيب

اكتشف علماء في جامعة تل أبيب طريقة جديدة لثني أشعة الضوء

تصوير الذرات باستخدام المجهر رباعي الأبعاد

تمكن العلماء من مراقبة الفوتونات بمساعدة الإلكترونات