السبت 16 ديسمبر 2017 - 12:38 مساءا

ترويض الغرب المتوحش الفيزياء لجعل المواد من ضوء

أغسطس 1, 2013 10:48 ص

البروفيسور جوناثان سيمون بناء ‘المبطئ الجسيمات’ لبلورة الفوتونات

ارتفاع الفيزياء في المدرسة يعلم أن الفوتونات ليس لها كتلة، ولكن جوناثان سيمون، أستاذ مساعد العائلة نيوباور الفيزياء، يعتقد انه يمكن صنع مواد للخروج منها، والمواد، وهذا هو، من ضوء.

سوف تكون خدعة لultracool الفوتونات بحيث يمكن محاصرين في مرنان البصرية. “، من شأنها أن تعطي لهم وجود مادي، إضفاء لهم الشامل ودفعهم إلى بلورة” قال. “معادن هي بلورات من ذرات، ونحن نريد أن نجعل بلورات من الضوء.”

مصنوعة من مواد تقليدية ذرات مضطرب من جراء العيوب والفوضى والتقلبات الحرارية، وأوضح سيمون. “، والمواد الضوئية لدينا أن تكون بسيطة”، وقال انه، مع عدم وجود مثل هذه الاضطرابات. “مفتاح واحد إلى السيطرة على الفوتونات مع مثل هذه التفاصيل المدقع سيكون لتبريدها إلى درجة أنهم لم يعد مضطرب من جراء التقلبات الحرارية، ويمكن تنظيم فقط بسبب تفاعلاتها.”

لسحب قبالة هذا التبريد الشديد، سايمون وفريقه من حملة الدكتوراه وطلاب الدراسات العليا والطلاب الجامعيين وبناء عدة ملايين من الدولارات، وآلة واحدة من نوعها في بلده الشديدة البرودة مختبر الكم المواد. الجهاز سوف اعتراض الفوتونات باستخدام مرايا عاكسة استقرت على دقة بيكو متر واحد.

سوف تحكم على الجهاز التلاعب الفوتونات واحد إلى الشبكات البصرية، مثل وضع البيض الفردية إلى كرتون البيض. سيمون تجهيز غرفة واحدة من مختبره مع أشعة الليزر، والتي تسيطر عليها الالكترونيات نانوثانية، وآخر مع فراغ الغرفة لعقد فوتونات الليزر المبردة وسحابة من ذرات الليزر المبردة لتسهيل التفاعلات الفوتونات “. وقال “لقد تم القيام بالكثير من لحام في الآونة الأخيرة”، قال.

سيمون يدعو الجهاز، إلى أن تكتمل في خريف هذا العام، وهو “المبطئ الجسيمات.” بينما مسرع يستخدم الطاقة العالية لتمزيق الذرات، وهذا الجهاز يستخدم فائقة الانخفاض درجات الحرارة microkelvin (~ 273.15 ° C) لبلورة الفوتونات حتى يمكن للعلماء دراسة قوانين غريبة ميكانيكا الكم من خلال المواد الضوئية. غالبا ما يبدو قوانين ميكانيكا الكم على تحدي العقل وينكر الحدس، على سبيل المثال، أنها تسمح لشيء في الوجود في مكانين في آن واحد، على الأقل حتى يتم قياسه.

ملايين المرات أقل كثافة من الهواء، والمواد الضوئية الحساسة يكون من الصعب كشف وقياس. سيمون “لا يمكن أن تنتظر لبدء اللعب مع جهازه”، وتأمل أن ترى بلورات الفوتون بحلول عام 2014.

هذه التجربة يجمع كل شيء على دكتوراه وباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة هارفارد يحب حول الفيزياء: البصريات، والتحكم في الأنظمة الديناميكية المعقدة وقوانين ميكانيكا الكم. انضم UChicago في عام 2012 للمساعدة في بناء برامجها الفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية ودراسة مواد الكم.

سيمون يسمي نفسه مهندس الكم؛ يمضي نادرة مجانية لحظات طائرة ورقية تصفح الانترنت وتدريب jiujitsu. يضيء له الجانب الإبداعي من خلال في المختبر انه يخطط لطلاب الدراسات العليا والجامعية الشتاء المقبل؛ من موازنة pendula مقلوب لطائرات بدون طيار تحلق مستقلة، وبطبيعة الحال سوف تغطي الجوانب التقنية لنظرية التحكم بطرق حد سواء مثيرة وذات الصلة أساسا إلى العلماء الطموحين.

يصف سيمون عمله الغرب المتوحش علوم المواد والفيزياء الموجزة-المسألة: دراسة كيفية ميكانيكا الكم يكسب مواد ذات خصائص غريبة وكيف تشكل بلورات في المسألة لينة مقابل الثابت. وقال “نحن بالتأكيد ركوب حافة ما هو ممكن”.

في المدى الطويل، يمكن العمل سيمون مع المواد الشديدة البرودة الكم يلهم مواد أكثر فعالية أن تسخر ميكانيكا الكم، من الترانزستورات التي تعمل بشكل أسرع برودة فائقة التوصيل إلى درجة حرارة الغرفة أن الطاقة النقل في جميع أنحاء البلاد أكثر كفاءة.

الفائز في إدارة الطاقة عام 2013 جائزة الوظيفي في وقت مبكر، و2013 جائزة الباحث الشاب من مكتب القوات الجوية للبحث العلمي، لعام 2012 وجائزة مارتن بلوك بياتي من مركز أسبن للفيزياء، وعام 2011 AAAS نيوكومب جائزة كليفلاند، وكان سيمون الكثير المؤسسات تدعو إلى موقف أعضاء هيئة التدريس ولايته الاولى. “، اخترت المجيء إلى هنا لأن UChicago يقدم مزيجا فريدا من اتساع العلمية غير العادية وإغلاق التفاعل الجماعي”، قال. واضاف “حتى خلال المقابلات التي أجريتها، أن يكون بين الزملاء من جميع أنحاء الفيزياء تم العثور على صلات بين المصالح العلمية لدينا وتحدي لي أن تفعل الشيء نفسه. هذه هي الطريقة التي ينبغي أن يتم البحث “.

 

rboifhavue.16147.20130723

 


info heading

info content