Shkencëtarët bëjnë një oshilator kuantik harmonik në temperaturën e dhomës
Një oshilator kuantik harmonik – një strukturë që mund të kontrollojë vendndodhjen dhe energjinë e grimcave kuantike që mund të përdoret në të ardhmen për të zhvilluar teknologji të reja duke përfshirë OLED dhe lazer miniaturë – është bërë në temperaturën e dhomës nga studiues të udhëhequr nga Universiteti i St. Andrews.
Hulumtimi, i kryer në bashkëpunim me shkencëtarët në Universitetin Teknologjik Nanyang në Singapor dhe i botuar në Nature Communications së fundmi, përdori një gjysmëpërçues organik për të prodhuar polaritone, të cilët tregojnë gjendjet kuantike edhe në temperaturën e dhomës.
Polaritonët janë përzierje kuantike të dritës dhe materies që krijohen duke kombinuar ngacmimet në një material gjysmëpërçues me fotonet, grimcat themelore që formojnë dritën. Për të krijuar polaritone, studiuesit bllokuan dritën në një shtresë të hollë të një gjysmëpërçuesi organik (lloji i materialit që lëshon dritë që përdoret në ekranet e smartfonëve OLED) 100 herë më i hollë se një fije floku njerëzore, e vendosur midis dy pasqyrave shumë reflektuese.
Polaritonët, si lagështia në ajër, mund të kondensohen dhe të formojnë një lloj lëngu. Studiuesit e shoqëruan këtë lëng kuantik brenda një modeli të rrezeve lazer për të kontrolluar vetitë e tij. Kjo bëri që lëngu të lëkundet me një sërë frekuencash harmonike që ngjajnë me dridhjet e një vargu violine. Forma e këtyre gjendjeve të kuantizuara të dridhjeve përputhej me ato të një “oshilatori harmonik kuantik”.
Një nga drejtuesit e projektit Dr. Hamid Ohadi, i Shkollës së Fizikës dhe Astronomisë në Universitetin e St Andrews, tha: “Ky është një problem teksti që ne e shikojmë me studentët tanë në kurset tona të fizikës kuantike është oshilatori harmonik kuantik. Dikur mendonim se duhen metoda të sofistikuara ftohjeje për të parë këta oshilatorë. Ne zbuluam se ky fenomen themelor i fizikës mund të shihet edhe në temperaturën e dhomës.”
Kolegu i tij, profesor Graham Turnbull shtoi, “Duke studiuar këtë oshilator kuantik ne po mësojmë se si të kontrollojmë vendndodhjen dhe lëvizjen e polaritoneve. Në të ardhmen, ne shpresojmë ta shfrytëzojmë këtë njohuri për të zhvilluar teknologji të reja kuantike për ndjeshmërinë mjedisore, ose lloje të reja të OLED-ve. dhe lazer në miniaturë.”
Profesor Ifor Samuel, gjithashtu pjesë e ekipit të projektit në St Andrews, tha: “Një nga aspektet më të shquara të këtij studimi është se ne e ngacmojmë kampionin në një vend, por shohim (polariton) lasing në një tjetër, duke treguar se një përzierje kuantike ose drita dhe materia mund të përshkojnë distanca makroskopike. Kjo mund të jetë e dobishme jo vetëm për lazerët, por edhe për qelizat diellore.”