۲۰۰ هزار پالس نور در هر ثانیه | از یک آزمایش لیزری تا رؤیای ساخت تجهیزات فوق‌سریع

پژوهشگران می‌خواهند از میدان الکتریکی نور برای بررسی و در نهایت کنترل حرکت الکترون‌ها استفاده کنند. برای این کار، لازم است بدانند موج نور دقیقاً در چه موقعیتی قرار دارد و این وضعیت از یک پالس به پالس بعدی تغییر نکند.

۲۰۰ هزار پالس نور در هر ثانیه؛ از یک آزمایش لیزری تا رؤیای ساخت تجهیزات فوق‌سریع

همشهری آنلاین -یکتا فراهانی: اگر بتوانیم با یک پالس نور، حرکت یک الکترون را در دقیق‌ترین لحظه ممکن تغییر دهیم، بسیاری از فرایندهای الکترونیکی را می‌توان در مقیاسی بسیار سریع‌تر از امروز مطالعه و شاید در آینده کنترل کرد. پژوهشگران دانشگاه اولدنبورگ آلمان حالا یک‌قدم مهم برای چنین آزمایش‌هایی برداشته‌اند: آنها سامانه‌ای ساخته‌اند که در هر ثانیه ۲۰۰ هزار پالس نور تولید می‌کند و شکل موج این پالس‌ها را باثبات بسیار بالایی حفظ می‌کند؛ دقتی که می‌تواند آزمایش‌های تازه‌ای درباره کنترل الکترون‌ها با نور را ممکن کند.
۲۰۰ هزار پالس نور در هر ثانیه | از یک آزمایش لیزری تا رؤیای ساخت تجهیزات فوق‌سریع

چرا دانشمندان اصرار دارند هر پالس نور مثل قبلی باشد؟

برای چشم انسان، پالس‌های این لیزر تفاوت قابل‌توجهی با یکدیگر ندارند؛ اما برای یک آزمایش فیزیکی فوق دقیق، کوچک‌ترین تغییر می‌تواند تعیین‌کننده باشد.

اگر هر بار نور کمی متفاوت باشد، تشخیص اینکه واکنش یک الکترون ناشی از خود آزمایش بوده یا تغییر ناخواسته در نور، دشوار می‌شود.

یک تغییر کوچک می‌تواند مسیر الکترون را عوض کند

برای درک ساده آن، پالس لیزر را مانند یک ضربه بسیار کوتاه تصور کنید. زمان‌بندی دقیق این ضربه می‌تواند تعیین کند یک جسم در چه جهتی حرکت کند.

در مورد الکترون‌ها، این «ضربه» همان میدان الکتریکی نور است. تغییر بسیار کوچک در CEP می‌تواند شکل دقیق میدان را تغییر دهد و در نتیجه، واکنش الکترون نیز تغییر کند؛ بنابراین دانشمندان باید بتوانند این پارامتر را با دقت بسیار بالا کنترل کنند.
بیشتر بخوانید:

  • قدرت پنهان نور در پزشکی؛ این فناوری، درمان‌ها را دقیق‌تر کرده است
  • چگونگی پیشرفت پروژه‌های همجوشی لیزری در اروپا

۲۰۰ هزار بار در ثانیه؛ اما بدون بی‌نظمی

سامانه جدید در هر ثانیه حدود ۲۰۰ هزار پالس نور تولید می‌کند. نکته مهم فقط تعداد پالس‌ها نیست؛ مسئله این است که پژوهشگران توانسته‌اند شباهت و پایداری آنها را در بازه‌های زمانی مختلف حفظ کنند. این پایداری از مقیاس‌های بسیار کوتاه، مانند میکروثانیه، تا چندین ساعت بررسی شده است.

به زبان ساده، دانشمندان می‌خواهند لیزرشان در طول آزمایش «نظرش را عوض نکند»؛ زیرا هر تغییر کوچک می‌تواند نتیجه اندازه‌گیری را تحت تأثیر قرار دهد.
۲۰۰ هزار پالس نور در هر ثانیه | از یک آزمایش لیزری تا رؤیای ساخت تجهیزات فوق‌سریع

حتی لرزش هوا هم می‌تواند مشکل‌ساز شود

رسیدن به چنین دقتی ساده نیست به عواملی مانند تغییر دما، جریان هوا و حتی لرزش‌های بسیار کوچک حساس است.

برای ساخت سامانه، پژوهشگران حدود ۱۰۰ آینه و قطعه نوری را با دقت در کنار هم قرار دادند. محیط آزمایش نیز باید تاحدامکان پایدار باشد تا شرایط بیرونی، نور لیزر را دچار تغییر نکند.

همین حساسیت نشان می‌دهد چرا یک آزمایش ظاهراً ساده درباره «تاباندن نور به الکترون» در واقع به چنین تجهیزات دقیقی نیاز دارد.این همه دقت قرار است چه مشکلی را حل کند؟

هدف اصلی، فراهم‌کردن امکان انجام آزمایش‌هایی است که در آنها میدان الکتریکی نور مستقیماً برای مطالعه رفتار الکترون‌ها به کار گرفته می‌شود.

کد خبر 1062943

  • رکوردشکنی یک روبات | رکورد یوسین بولت شکسته شد!

  • تراشه‌های هوش مصنوعی گران‌تر می‌شوند

  • هوش مصنوعی یک فناوری‌ فراگیر است | گزارشی درباره الکام‌پیچ پیش رو

  • ۲۰۰ هزار پالس نور در هر ثانیه | از یک آزمایش لیزری تا رؤیای ساخت تجهیزات فوق‌سریع

  • آیا دایناسورها بازخواهند گشت؟

  • هواوی بازار تاشوهای کتابی را قبضه کرد | سامسونگ دوم شد

  • ما می‌خواهیم تویوتای ایران شویم!

  • صدور دستور برخورد قاطع با مروجین فساد و برهنگی در یک استان بزرگ | هیچ فردی حق تعرض به آمران به معروف و ناهیان از منکر را ندارد

  • شهربانو منصوریان: جنگ تمام شود از ایران می‌روم و پناهنده می‌شوم | ببینید

  • ایران دعوتنامه پیوستن به توافق مکه را دریافت کرد

  • پزشکیان: با جنگ نمی توان تا ابد پیش رفت | باید کشور را از وضعیت «نه جنگ و نه صلح» نجات داد | رهبر شهید صراحتا اعلام کردند باید از این وضعیت خارج شد

  • بازیگر بامداد خمار: من نه ادا درآوردم و نه صدا سازی کردم، فقط … | ببینید

  • تغییر در شیوه جنگیدن ایران ؛ ترامپ کاری کند زلزله‌وار مقابله می‌کنیم | یال و کوپال F-۳۵ ها را ریختیم

  • پاکستانی‌ها قول سلاح هسته‌ای را به ما داده‌اند | همه بمب‌های هسته‌ای را از ترکیه خارج کن؛ توصیه مهم به ترامپ

  • رسماً برای انتقال بیرانوند اقدام کرده‌ایم | شانس بالایی برای جذبش داریم

  • پرواز جنگنده ها بیخ گوش اسرائیل | عقاب های تمدن – ۲۰۲۶ آغاز شد؛ رزمایش هوایی مشترک مصر و چین

  • انتقاد تند از گل‌محمدی؛ این چه بازیکنی‌ است که خریدی و آوردی عراق

  • تغییر در شیوه جنگیدن ایران ؛ ترامپ کاری کند زلزله‌وار مقابله می‌کنیم | یال و کوپال F-۳۵ ها را ریختیم

  • تازه‌ترین تصویر مرجع عالیقدر شیعه در آستانه ۹۹ سالگی منتشر شد

  • جنایت خونین به خاطر دست‌درازی به پسر ۲۲ ساله + عکس

  • قاب دو نفره همسر احمد مهران‌فر و خواهر بهنام بانی

  • شهربانو منصوریان: جنگ تمام شود از ایران می‌روم و پناهنده می‌شوم | ببینید

  • بازیگر بامداد خمار: من نه ادا درآوردم و نه صدا سازی کردم، فقط … | ببینید

  • دانشمندان روشی کاملا جدید برای اندازه‌گیری زمان پیدا کردند

  • نگاهی نو به رازهای زمان در مقیاس کوانتومی

  • توهمی از نور و ذره | فوتبال الکترونی چگونه شکلی گرفت؟

  • چشمانی انعطاف‌پذیر برای نفوذ به فضاهای غیرقابل‌دسترس

  • کوچکترین واحد زمانی اندازه‌گیری شد

  • دیسک نوری پنج‌بعدی با ظرفیت اطلاعات ۱۰۰۰۰ برابر بلو-ری

  • قدرتمندترین لیزر اشعه ایکس جهان آزمایش شد