प्रकाश और ध्वनि का सटीक मिश्रण

तकनीकी विश्वविद्यालय व्रोकला के पोलिश-जर्मन शोध दल के वैज्ञानिक, ऑग्सबर्ग और मुंस्टर के विश्वविद्यालयों के साथ-साथ म्यूनिख भी नैनोस्केल बनाने में सफल रहे हैं ध्वनि तरंगे साथ प्रकाश क्वांटा मिश्रण करना। उनके शोध के लिए, जिसके परिणाम अभी-अभी प्रसिद्ध विशेषज्ञ पत्रिका में प्रकाशित हुए हैं optica प्रकाशित किए गए थे, उन्होंने एक कृत्रिम परमाणु का इस्तेमाल किया था जो ध्वनि तरंग दोलनों को अभूतपूर्व सटीकता के साथ व्यक्तिगत प्रकाश क्वांटा में परिवर्तित करता है। फोटॉनों - धर्मान्तरित।

प्रकाश और ध्वनि तरंगें आधुनिक संचार तकनीकों का आधार बना। वैश्विक फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क पर डेटा प्रसारित करने के लिए लाइट का उपयोग किया जाता है। और ध्वनि तरंगों का उपयोग करने वाले उपकरणों का उपयोग राउटर, टैबलेट या स्मार्टफ़ोन के बीच वायरलेस संचार के लिए किया जाता है। इन दो प्रमुख प्रौद्योगिकियों को अब क्वांटम संचार की आने वाली आयु के अनुकूल होना चाहिए। तथाकथित हाइब्रिड क्वांटम प्रौद्योगिकियाँ यहाँ प्रमुख हैं।

छवि स्रोत: पिक्साबे

हाइब्रिड क्वांटम तकनीकें प्रकाश और ध्वनि को जोड़ती हैं

वे अलग-अलग संयोजन करते हैं क्वांटम सिस्टमअपनी सीमा को धकेलते हुए प्रत्येक प्रणाली के अनूठे फायदों का लाभ उठाकर। इस क्षेत्र में हैं क्रिस्टल जाली कंपन विशेष रूप से होनहार, प्रो। ह्यूबर्ट क्रेनर बताते हैं, जो ऑग्सबर्ग विश्वविद्यालय में शोध करते हैं। वह कहते हैं कि भौतिकविदों की तरह, फोनोन ऐसा करते हैं कंपन वस्तुतः क्रिस्टल में अंतर्निहित प्रत्येक वस्तु को खिंचाव और संकुचित करता है और इस प्रकार इसके भौतिक गुणों को बदल देता है।

अपने शोध में, वैज्ञानिक नैनोमीटर पैमाने पर सतह ध्वनिक तरंगों का उपयोग करते हैं, जो एक एकल कृत्रिम परमाणु, एक तथाकथित क्वांटम डॉटहमारे सिमुलेशन में, हम अपने मॉडल में नैनोस्केल ध्वनि तरंगों को शामिल करके ऑग्सबर्ग में मापा गया स्पेक्ट्रा लगभग पूरी तरह से पुन: पेश करने में सक्षम थे, जैसे कि यह एक फोनोन लेजर बीम था। प्रस्तुत परिणाम संकर के विकास में एक मील का पत्थर हैं क्वांटम तकनीकें, क्योंकि एक क्वांटम डॉट व्यक्तिगत प्रकाश क्वांटा भेजता है, तथाकथित फोटॉनों, जो एक ध्वनि तरंग द्वारा ठीक समय पर होते हैं, "एक प्रसन्न डॉ। डैनियल विगर कहते हैं, जो कि मुंस्टर विश्वविद्यालय में NAWA-ULAM फेलो और व्रोकला के तकनीकी विश्वविद्यालय ने क्वांटम डॉट्स और फोनन के बीच युग्मन की जांच की।

डॉ दूसरी ओर, माथियास वेई, जिन्होंने ऑग्सबर्ग में इंस्टीट्यूट फॉर फिजिक्स में अपना डॉक्टरेट किया, कहते हैं कि यह आकर्षक है कि वर्णक्रमीय रेखाएं क्वांटम डॉट्स बहुत तेज हैं। इसलिए हम यह देख सकते हैं कि एकल फोनन की निम्न ऊर्जा किस प्रकार कम करती है वर्णक्रम रेखा एक क्वांटम डॉट की व्याख्या, डॉ। मथायस व्हाइट।

ऊर्जा के सबसे छोटे हिस्से

शोध दल ने एक और महत्वपूर्ण कदम आगे बढ़ाया है। वैज्ञानिकों ने एक सेकंड का इस्तेमाल किया ध्वनि की तरंग दूसरे के साथ आवृत्ति। नई स्पेक्ट्रल लाइनें क्वांटम डॉट के स्पेक्ट्रम में दिखाई दीं, जो दो ध्वनि तरंगों की आवृत्तियों के योग या अंतर के अनुरूप हैं। प्रो। हबर्ट किरेनर नोट करते हैं कि इस घटना को दशकों से प्रकाशिकी में तरंग मिश्रण के रूप में जाना जाता है।

लेजर पॉइंटर्स ग्रीन लाइट उत्पन्न करने के लिए इस प्रक्रिया का उपयोग करते हैं। हमारे काम में लेज़र हैं ध्वनि तरंगेकि हम साथ हैं प्रकाश क्वांटा मि। प्रो। ह्यूबर्ट क्रैनेर कहते हैं, जो इस घटना की सटीक व्याख्या करते हैं।

डॉ माथियास वेई कहते हैं कि जब वे दोनों में से एक की आवृत्ति निर्धारित करते हैं तो वैज्ञानिक ध्वनि तरंगे एक ट्रिलियन द्वारा बदला गया, यह देखा कि स्पेक्ट्रम लगभग आधे दिन की अवधि के साथ भविष्यवाणी करता है। क्वांटम डॉट ही तथाकथित का प्रतिनिधित्व करता है qubit क्वांटम कंप्यूटिंग में एक मौलिक इकाई का प्रतिनिधित्व करता है।

डॉ इस बीच, डैनियल विगगर बताते हैं कि शोधकर्ता क्वांटम डॉट के रूप में मॉडल में qubit यह एक ध्वनि तरंग द्वारा संशोधित है। इसके अलावा, उन्हें कोई धारणा नहीं बनानी थी। शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि गणना और प्रयोगात्मक परिणामों के बीच असाधारण समझौता यह साबित करता है कि उनका बहुत सामान्य मॉडल सभी प्रमुख गुणों का सटीक वर्णन करता है। इसलिए यह कई अन्य लोगों के लिए भी लागू होना चाहिए Qubit कार्यान्वयन लागू हो।

में प्रकाशित optica