Terobosan kuantum diamati ketika para ilmuwan pertama kali mengidentifikasi bentuk foton

Sebuah studi yang dilakukan di Universitas Birmingham telah mengidentifikasi bentuk pasti dari sebuah foton, membentuk kembali bagaimana interaksi antara cahaya dan materi dipahami pada tingkat kuantum. Studi yang dirinci dalam Physical Review Letters memberi tahu kita bagaimana foton, atau partikel cahaya, dipancarkan dan dipengaruhi oleh lingkungan sekitarnya, sehingga menawarkan kemungkinan kemajuan teknologi yang besar.

Terobosan ini berasal dari penyelesaian tantangan lama dalam fisika kuantum: cara foton merambat melalui lingkungannya yang hampir tak terbatas. Para peneliti mengelompokkan skenario ini ke dalam kombinasi yang dapat dikelola, sehingga memungkinkan model untuk menggambarkan tidak hanya bagaimana foton berinteraksi dengan pemancarnya, namun juga bagaimana energi memancar ke medan jauh. Hasilnya juga mencakup visualisasi foton untuk pertama kalinya, yang dicapai melalui perhitungan yang rumit.

Masalah yang kompleks dapat dipecahkan

Dr Benjamin Yuen, fisikawan di Universitas Birmingham dan penulis utama makalah ini Dia belajarDia menjelaskan bahwa tim mengubah masalah yang tidak dapat diatasi menjadi kerangka kerja yang dapat dipecahkan secara komputasi. Hasilnya, mereka mampu menggambarkan bentuk foton, yang mewakili tonggak penting dalam fisika kuantum.

Emisi foton berupa lingkungan

studi, diterbitkan Dalam Physical Review Letters, ia juga mengungkapkan peran penting faktor lingkungan, termasuk geometri dan sifat optik, dalam menentukan sifat foton. Menurut Profesor Angela Demetriado, salah satu penulis penelitian ini, efek ini mencakup warna, bentuk, dan kemungkinan emisi foton. Data, yang sebelumnya dianggap sebagai gangguan latar belakang, telah menjadi sumber informasi yang berharga.

Pengembangan aplikasi materi ringan

Penemuan ini diharapkan dapat memajukan desain teknologi nanofotonik. Dr Yuen menyoroti potensi untuk mengembangkan sensor, sel surya dan sistem komputasi kuantum yang lebih baik. Pemahaman yang lebih rinci tentang interaksi materi cahaya juga dapat mengarah pada terobosan dalam komunikasi yang aman dan proses kimia pada tingkat molekuler.

Dengan memvisualisasikan foton untuk pertama kalinya, penelitian ini meletakkan dasar bagi eksplorasi masa depan, yang mewakili sebuah langkah maju yang penting dalam memahami dunia kuantum.