لقد وضع العلماء طريقة رائدة لإنشاء سوائل كمية ضخمة باستخدام قطرات الكم المحتجزة بالضوء. من خلال وضع نصف موصل بين مرآتين، المعروف باسم ميكرو معزز ضوئي، تمكن الباحثون من التلاعب باستثارة الإلكترونية داخل المواد باستخدام الفوتونات المحتجزة. وقد أدى ذلك إلى تكوين جسيمات كمية بوزونية تُسمى اثار-بولاريتونات، التي يمكنها خوض تحول الطور وتشكيل سائل كمي أو قطرة من الضوء.
عادة ما تتطلب مكثفات البولاريتونات تضخيماً بصريًا مستمرًا لتجديد الجسيمات ومنع التحلل. ومع ذلك، كلما زادت قوة الضخ، زاد انفعال المكثف، مما يؤدي إلى هروب الجسيمات وتحلل الترابط المكاني. هذا كان يمثل تحديًا كبيرًا لمحاكيات البولاريتون القابلة للبرمجة بالضوء.
لمعالجة هذه المشكلة، سار العلماء من CNR Nanotec في ليتش وكلية الفيزياء في جامعة وارسو على نجيلات نصف موصلية جيل جديد. من خلال استغلال خصائص تحت الطول الموجي لهذه النجيلات، تمكنوا من تعزيز استقرار وعمر سوائل البولاريتون مع الاعتماد على تقنيات بصرية.
حقق الباحثون انقلابين رئيسيين في تجاربهم. أولاً، نجحوا في دفع البولاريتونات للتكثف في حالة مقيدة في التواصل المستمر (BIC)، والذي يتميز بطبيعته غير الإشعاعية وعمره الطويل. ثانياً، اكتشفوا أن البولاريتونات حصلت على كتلة فعالة سالبة بسبب العلاقة بين التشتت من الشبكية. وهذا منع البولاريتونات المضخ مع السهولة من الهروب من خلال قنوات التحلل العادية.
سمحت هذه التطورات للعلماء بإنشاء مجمعات ضخمة من خلال تفاعل وتقاومة قطرات بولاريتون متعددة. تمكنوا من تعديل وتكوين ترتيبات جزيئية وسلاسل باستخدام هذه الذرات الاصطناعية – مكثفات بولاريتونية للكتلة السالبة BIC. توفر هذه المنصة الفرصة الفريدة للبرمجة البصرية الشاملة، مع الاحتفاظ بأوقات حياة عالية وحماية من التواصل.
تتسع نطاقات هذا البحث بشكل كبير. إنه يفتح آفاقًا لتطوير سوائل كمية على نطاق كبير مع تناسق واستقرار فائقين، مما يمكن من توليد الليزر غير الخطي المتشابك ومحاكاة البولاريتون لأنظمة معقدة. الخصائص الفريدة لقطرات الكم المحتجزة بالضوء تحتفظ بالمفتاح لفتح آفاق جديدة في الفيزياء الكمية والتقدم التكنولوجي.
باختصار، تقدم هذه الطريقة الجديدة باستخدام قطرات الكم المحتجزة بالضوء فرص مثيرة لإنشاء سوائل كمية على نطاق ضخم. إمكانية التلاعب وتشكيل هذه السوائل تفتح آفاقًا جديدة للاستكشاف العلمي والتطبيقات التكنولوجية في مجالات مختلفة.
The source of the article is from the blog zaman.co.at