นักวิจัยในสหรัฐอเมริกาได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าบริเวณที่มืดสนิทภายในลำแสงหนึ่งๆ สามารถกำหนดรูปร่างได้อย่างแม่นยำได้อย่างไร การใช้ ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษและเพื่อนร่วมงาน สร้างแผ่น 2 มิติแบบโค้งโดยที่ความเข้มของแสงเป็นศูนย์ แผ่นกระดาษมีลักษณะคล้ายกับคุ้กกี้รูปหัวใจอย่างน่าทึ่ง (ดูรูป) เทคนิคของพวกเขามีการใช้งานที่หลากหลายรวมถึงการดักจับอนุภาคและการถ่ายภาพโครงสร้าง
ในระดับ
ความยาวคลื่นย่อยออปติคัลเฟสซิงกูลาริตีอธิบายขอบเขตภายในลำแสงที่มีความเข้มเป็นศูนย์พอดีและมีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่งภายในระบบของคลื่นเชิงซ้อน จนถึงตอนนี้ ตัวอย่างที่มีการศึกษาอย่างกว้างขวางที่สุดของคุณสมบัติเหล่านี้พบได้ในกระแสน้ำวนแบบออปติคัลที่มีหน้าคลื่นแบบเฮลิคัล ซึ่งมีซิงกูลาริตี
แบบมิติเดียวที่เสถียรตามแกนการแพร่กระจายของพวกมัน เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักฟิสิกส์ได้เริ่มมองเห็นกลุ่มของเอกพจน์ที่หลากหลายมากขึ้นนอกเหนือจากเส้นที่เรียบง่าย ซึ่งรวมถึงจุดศูนย์มิติและแผ่น 2 มิติแบบโค้ง
เสานาโนไทเทเนียมไดออกไซด์เนื่องจากข้อกำหนดที่เข้มงวดในการปรับแนวเฟสของคลื่น
ภาวะเอกฐานที่ซับซ้อนมากขึ้นเหล่านี้มักเกิดขึ้นในสถานการณ์ที่หายากมาก อย่างไรก็ตาม ผ่านการใช้วัสดุใหม่ขั้นสูง เทคนิคต่างๆ เกิดขึ้นใหม่ซึ่งสามารถสร้างรูปแบบการรบกวนที่ต้องการได้ ในการศึกษาของพวกเขา ทีมของ Capasso ได้สร้างคุณสมบัติเหล่านี้โดยการออกแบบพื้นผิวเมตาซึ่งประกอบด้วย
เสานาโนไททาเนียมไดออกไซด์ทรงกระบอกบนพื้นผิวแก้วภายในโครงสร้างนี้ รูปแบบที่ซับซ้อนของ “ซูเปอร์พิกเซล” ถูกสร้างขึ้นจากแถวเรียงเสานาโนที่สม่ำเสมอ ซึ่งแยกจากกันด้วยระยะทางความยาวคลื่นย่อยที่เลือกอย่างระมัดระวัง เมื่อ กระทบกับหน้าคลื่นของแสงที่เข้ามาอย่างสม่ำเสมอ
รูปแบบการแทรกสอดที่เกิดขึ้นในแสงที่ส่องผ่านทำให้เกิดลักษณะเอกฐานที่มีรูปร่างเฉพาะเจาะจงสูง
แกะสลักความมืด เพื่อเป็นการพิสูจน์แนวคิดและเพื่อนร่วมงานได้ออกแบบ เพื่อสร้างทั้งเฟสออปติคัลและโพลาไรเซชันเอกฐาน โดยแต่ละแผ่นจะโค้งในลักษณะเพื่อสร้างหน้าตัดรูปหัวใจ
ในตอนนี้
นักวิจัยหวังว่าการสาธิตของพวกเขาจะปูทางไปสู่เทคนิคใหม่ขั้นสูงในการแกะสลักรูปแบบแสงจากความมืด เช่นเดียวกับที่วัสดุเชิงแสงที่มีอยู่สามารถแกะสลักรูปแบบจากแสงได้การประยุกต์ใช้เทคนิคนี้อาจรวมถึงวิธีใหม่ๆ ในการดักจับอนุภาคระหว่างบริเวณที่มีแสงความเข้มสูง หลักการเดียวกันนี้ใช้กับคลื่นเสียง
บางทีศักยภาพในการใช้เทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดอาจอยู่ที่การถ่ายภาพที่มีความละเอียดสูง ในขณะที่ความละเอียดของการถ่ายภาพด้วยแสงทั่วไปจำกัดอยู่ที่ครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นของแสงที่ใช้ แต่ความมืดไม่มีขีดจำกัดการเลี้ยวเบนดังกล่าว ผลที่ตามมาคือเมื่อความมืดทำปฏิกิริยากับโครงสร้าง
ในระดับความยาวที่เล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงออพติกมาก ทำให้เกิดลักษณะเฉพาะของเฟสหรือโพลาไรเซชันเอกฐาน นับเป็นครั้งแรกที่เทคนิคนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุรูปร่าง ขนาด และทิศทางของอนุภาคนาโนจากภาพแสงเพียงอย่างเดียวและการวิจัยยังอาจนำไปสู่พื้นผิวอะคูสติกใหม่
ที่สร้างโซนเงียบภายในซาวด์สเคปที่ดังและซับซ้อนการจำลองที่ดำเนินการโดยกลุ่ม ชี้ให้เห็นว่าการหาปริมาณเกิดขึ้นเนื่องจากคลื่นในอดีตที่ปล่อยออกมาจากผู้เดิน ซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปสร้างสนามคลื่นที่นำผู้เดินไปสู่วงโคจรที่แน่นอน ของผู้เดินมากกว่า 70 คน นักวิจัยพบว่าในความเป็นจริงแล้ว
เห็นได้ชัดว่า
ผู้เดินแต่ละคนที่เดินผ่านช่องนั้นมีการรบกวนตัวเอง เนื่องจากส่วนประกอบของคลื่นส่วนหนึ่งต้องผ่านช่องอื่นๆ ด้วยเช่นกัน ความง่ายในการทดลองวอล์คเกอร์ทำให้หลายกลุ่มทั่วโลกทดลองใช้ ในหมู่พวกเขา มีชนกลุ่มน้อยเล็กน้อยที่เชื่อว่าผู้เดินกำลังสะท้อนสิ่งที่เกิดขึ้นในโลกควอนตัมโดยตรง
“ผมเชื่ออย่างยิ่งว่านี่ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ”นักคณิตศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ในซาอุดิอาระเบียกล่าว “ช่วงของผลกระทบทางควอนตัมที่การทดลองการกระเด้ง-ปล่อยเกิดขึ้นนั้นน่าทึ่งจริง ๆ และควรทำหน้าที่เป็นข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนว่ามีกลไกที่คล้ายกันนี้อยู่ในกลศาสตร์ควอนตัม”
ไม่แบ่งปันการมองโลกในแง่ดีที่ดื้อด้านเช่นนี้ โดยชี้ให้เห็นว่าการเปรียบเทียบ กับกลศาสตร์ควอนตัมนั้นล้มเหลวหลายประการ จากมุมมองของการทดลอง ความแตกต่างอย่างหนึ่งที่เห็นได้ชัด: ระบบของพวกมันกระจายตัว ดังนั้นหากไม่มีพลังงานป้อนเข้ามาในรูปแบบของการสั่นสะเทือนของอ่างน้ำ
เครื่องช่วยเดินก็จะหายไป ข้อแตกต่างอีกประการหนึ่งคือค่าคงที่ของพลังค์ซึ่งสำคัญมากสำหรับการอธิบาย “ความละเอียด” ที่มีมาแต่กำเนิดของโลกควอนตัมนั้นไม่สามารถหาได้จากการสังเกตของวอล์คเกอร์ อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดอาจเกี่ยวข้องกับรูปแบบของคลื่นที่เกี่ยวข้องกับ
วอล์คเกอร์ ในกลศาสตร์ควอนตัม คลื่นนำร่องหรือฟังก์ชันคลื่นมีอยู่ในพื้นที่ทางคณิตศาสตร์ขนาด 3 Nโดยที่Nคือจำนวนของอนุภาคในระบบ แม้ว่าระบบจะมีเพียงสองอนุภาค แต่นั่นหมายถึงหกมิติ และมิติจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อระบบมีความซับซ้อนมากขึ้น ในระบบวอล์คเกอร์ โดยไม่คำนึงว่า
จะมีวอล์คเกอร์กี่ตัว จำนวนของมิติที่ถูกครอบครองโดยคลื่นจะมีเพียงสองเสมอ โดยพิจารณาจากความยาวและความกว้างของพื้นผิวน้ำมัน ความเปรียบต่างในมิตินี้เป็นมากกว่ารายละเอียดทางเทคนิค ในกลศาสตร์ควอนตัม มันเป็นมิติของฟังก์ชันคลื่นที่มีส่วนทำให้เกิดปรากฏการณ์ควอนตัมที่แปลกประหลาด
ที่สุดในบรรดาทั้งหมด นั่นก็คือการพัวพัน นักฟิสิกส์หลายคนแย้งว่าหากไม่มีฟังก์ชันคลื่นที่มีมิติสูง เป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายว่าอนุภาคที่พันกันสามารถส่งผลกระทบซึ่งกันและกันในระยะทางไกลๆ ซึ่งเร็วกว่าความเร็วแสงได้อย่างไร ความไม่เป็นท้องถิ่นดังกล่าวในกลศาสตร์ควอนตัมได้แสดงให้เห็นตั้งแต่การทดลองของ Alain Aspect นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสและคนอื่นๆ ในช่วงต้นทศวรรษ 1980
Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย
