Квантовий мікроскоп зміг розгледіти світло без перешкод

Професор Техніона Ідо Камінер і його команда зробили приголомшливий прорив в області квантової фізики: квантовий мікроскоп, який реєструє потік світла, дозволяючи безпосередньо спостерігати світло, захоплений всередині фотонного кристала.

Їх дослідження "Когерентне взаємодія між вільними електронами і фотонної порожниною" було опубліковано в журналі Nature. Всі експерименти проводилися з використанням унікального надшвидкого просвічуючого електронного мікроскопа в Техніон-Ізраїльський технологічний інститут. Мікроскоп є найновішим та найбільш універсальним з усіх, що існують в науковому світі.

"Ми розробили електронний мікроскоп, який виробляє, у багатьох відносинах, кращу оптичну мікроскопію ближнього поля у світі. Використовуючи наш мікроскоп, ми можемо змінити колір і кут світла, який висвітлює будь зразок наноматеріалів, і нанести на карту їх взаємодію з електронами, як ми продемонстрували з фотонними кристалами", - пояснив професор Камінер. "Це перший раз, коли ми насправді можемо бачити динаміку світла, коли він замкнений у наноматериалах, а не покладатися на комп'ютерне моделювання", - додав доктор Канпенг Ванг, постдок в групі і перший автор статті.

Всі експерименти були виконані на надшвидкому просвітчастому електронному мікроскопі в Лабораторії квантової динаміки електронів Роберта і Рут Магід, очолюваної професором Каминером. Він є викладачем факультету електротехніки Ендрю і Эрны Вітербі і Інституту твердого тіла, а також пов'язаний з Квантовим центром Хелен Диллер та Інститутом нанотехнологій їм. Рассела Беррі. В дослідну групу також входять: доктор Канпенг Ван, Рафаель Даан, Майкл Шенцис, доктор Ярон Кауфманн, Аді Бен-Хаюн, Орі Рейнхардт і Шай Цесес.

Цей прорив, ймовірно, вплине на численні потенційні додатки, включаючи розробку нових квантових матеріалів для зберігання квантових бітів з більшою стабільністю. Точно так само це може допомогти поліпшити чіткість кольорів на мобільних телефонах і інших видах екранів.

"Це буде мати ще більш широкий вплив, коли ми досліджуємо більш досконалі нано / квантові матеріали. У нас є мікроскоп з дуже високим дозволом, і ми починаємо досліджувати наступні етапи", - уточнив професор Камінер. "Наприклад, найсучасніші у світі екрани використовують технологію QLED, засновану на квантових точках, що дозволяє контролювати колірний контраст з набагато більш високою роздільною здатністю. Завдання полягає в тому, щоб поліпшити якість цих крихітних квантових точок на великих поверхнях і зробити їх більш одноманітними. Це поліпшить дозвіл екрану і колірний контраст навіть більше, ніж сучасні технології".

Ультрабыстрый просвічуючий електронний мікроскоп в лабораторії AdQuanta професора Камінера має прискорює напруга від 40 кВ до 200 кВ (прискорює електрони до 30-70% швидкості світла) і лазерну систему з імпульсами менше 100 фемтосекунд при 40 Вт. Надшвидкий трансмісійний електронний мікроскоп являє собою фемтосекундную установку накачування-зонда, яка використовує світлові імпульси для збудження зразка та електронні імпульси для дослідження перехідного стану зразка. Ці електронні імпульси проникають в зразок і відображають його. Включення багатовимірних можливостей в одну установку надзвичайно корисно для повної характеристики нанорозмірних об'єктів.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що фізики вперше побачили злиття окремих атомів.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Технологии