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光と原子が共通の雰囲気を共有すると何が起こるか

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  • 2021年1月29日

科学者たちは、2 つの異なる時点で光と原子の共通の性質を示すデモンストレーションを開発しました。彼らは、光のビームとその中で発生する振動との関係を周波数の変化を通して測定し、原子が互いに押し合って運動量を生み出し、ビーム、つまり整列して振動する原子のグループを作成する方法でこの量子重ね合わせを証明しました。このような重ね合わせを作成するのは非常に困難です。研究者は、非常に短いレーザー パルスを使用して、ダイヤモンド結晶内で発生する特定の振動パターンをトリガーしました。動きは、粒子の速度と運動量に応じて、ジグザグまたは直線になります。物質に紐が取り付けられると、結晶内で振動運動が発生していることがわかります。したがって、このプロセスでは、原子の振動は、覆われた領域全体または照射された領域全体で同期していました。新しい色の光が放出されますが、これは、次のプロセスのためにエネルギーを節約する必要があるために発生し、シフトもあり、システム全体がスペクトルの赤に向かってシフトしました。

実験では、古典的な図式は矛盾しています。その代わりに、一部の研究者は、光と振動の両方を粒子として考えるべきだと言います。非常に科学的な言葉で言えば、量子と呼びます。光エネルギーは簡単に分散するもので、この放出と移動の過程で離散的な光子に変換されますが、振動エネルギーはこれらの光子に量子化されます。これは、ギリシャ語の photo=light と phono=sound にちなんですでに名付けられており、組み合わせると光と振動の組み合わせになります。上記のプロセスは本質的に複雑に思えるかもしれませんが、新しい技術の起源です。これまで私たちはビデオの技術を使用していますが、この光と振動の関係でホログラフィック画像システムを持つことができると言ったらどうでしょうか。将来、産業界はこの技術を使用するデバイスを開発する準備を進めています。レーザーから入射する光子が光子のペアに分裂し、光子が原子核分裂して 2 つの小さな破片になることが観察されています。 2 つの粒子が絡み合うと、2 つの粒子でさえもその個性を失う可能性があります。収集できる唯一の情報は、それらの共通の相関関係と、実際に物理的に接触したときにどのように反応するかです。これは、2 つの粒子の実際の動作によって実証できます。実験中に指を握ることができる結晶内の光と振動の絡み合いを示すことにより、新しい研究は私たちの日常の経験と量子力学の領域の間に橋を架けます。