Penyelidikan baru-baru ini menunjukkan bahawa mungkin untuk membuat bentuk cahaya baru dengan menghubungkan cahaya ke satu elektron, dengan itu menggabungkan sifat kedua-duanya. Menurut saintis di Imperial College London, yang melakukan kajian, cahaya terikat dan elektron mungkin mempunyai sifat yang membawa kepada penciptaan litar yang berfungsi dengan paket cahaya - foton - bukan elektron.
Ini juga akan membolehkan para saintis mengkaji fenomena fizik kuantum di mana partikel lebih kecil daripada atom terlibat.
Dalam bahan konvensional, cahaya berinteraksi dengan pelbagai elektron yang terdapat di dalam dan di dalam bahan. Tetapi menggunakan fizik teori untuk memodelkan tingkah laku cahaya dan kelas bahan yang baru ditemui yang dikenali sebagai penebat topologi, penyelidik Imperial College telah mengetahui bahawa ia dapat berinteraksi dengan hanya satu elektron di permukaan.
Ini membolehkan anda membuat pasangan yang menggabungkan sifat cahaya dan elektron. Biasanya, cahaya bergerak dalam garis lurus, tetapi apabila dilekatkan pada elektron, ia akan mengikuti jalannya di permukaan bahan.
Dalam sebuah kajian yang diterbitkan dalam Nature Communications, Dr. Vincenzo Giannini dan rakan-rakannya memodelkan interaksi sedemikian menggunakan partikel nanopartikel - bola kecil dengan diameter kurang dari 0.00000001 meter - dari penebat topologi.
Model mereka menunjukkan bahawa sama seperti cahaya mengambil sifat elektron dan melewati zarah, begitu juga elektron mengambil beberapa sifat cahaya. Biasanya, apabila elektron bergerak melalui bahan - misalnya, dalam litar elektrik - mereka berhenti apabila mengalami kerosakan. Tetapi seperti yang ditunjukkan oleh kumpulan Giannini, walaupun terdapat kawasan yang tidak sempurna di permukaan partikel nanopartikel, elektron akan tetap mengatasinya dengan bantuan cahaya.
Sekiranya ini dapat digunakan pada litar fotonik, ia akan lebih dipercayai dan kurang terdedah kepada kerosakan dan kecacatan fizikal.
Hasil penyelidikan ini akan memberi kesan besar pada bagaimana kita membayangkan cahaya. Penebat topologi baru ditemui dalam dekad yang lalu, tetapi mereka telah memberi kita fenomena baru untuk belajar dan cara baru untuk menguji konsep penting dalam fizik,”kata Giannini. Dan dia menambah bahawa fenomena yang dimodelkannya dalam eksperimen dapat diperhatikan menggunakan teknologi moden, dan kumpulannya sudah bekerja dengan ahli fizik eksperimen untuk melaksanakannya.
Video promosi:
Dia percaya bahawa proses yang membawa kepada penciptaan bentuk cahaya baru dapat ditingkatkan untuk membuat fenomena seperti itu lebih mudah untuk diperhatikan. Pada masa ini, fenomena kuantum hanya dapat dilihat dengan mempelajari objek yang sangat kecil atau objek yang terlalu sejuk, tetapi terobosan terbaru dapat memungkinkan para saintis mempelajari tingkah laku ini pada suhu bilik.
ILYA KHEL
