เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย นักวิจัยในเยอรมนีและสวิตเซอร์แลนด์ได้เปิดเผยเทคนิคใหม่ที่อนุญาตให้เลเซอร์จัดการพลังงานและเฟสของอิเล็กตรอนในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เทคนิคนี้เปิดการใช้งานใหม่ที่มีศักยภาพในอิเล็กตรอนสเปกโทรสโกปีและสามารถนำมาใช้ในอนาคตเพื่อสร้างการพัวพันของอิเล็กตรอนโฟตอกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่พัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1930 เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุด
ที่เรามีสำหรับการศึกษาเรื่องในระดับอะตอม
เนื่องจากความยาวคลื่นของอิเล็กตรอนที่ใช้นั้นสั้นกว่าแสงที่มองเห็นได้มาก และแม้แต่รังสีเอกซ์ทั่วไป อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ความก้าวหน้าในโฟโตนิกส์ เช่น โพรงควอนตัมอิเล็กโทรไดนามิกช่วยให้สามารถควบคุมแสงได้อย่างแม่นยำสูงมาก การจัดการลำอิเล็กตรอนยังคงมีความท้าทายอย่างมาก
โอกาสหนึ่งอยู่ที่การใช้การมีเพศสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนและโฟตอน ทำให้เลเซอร์ออปติคัลปรับลำแสงอิเล็กตรอนได้ น่าเสียดายที่คัปปลิ้งนี้ค่อนข้างอ่อน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้เลเซอร์กำลังสูง ซึ่งมีราคาแพงและไม่สามารถใช้งานได้ในระบบคลื่นต่อเนื่อง เนื่องจากจะทำให้อุปกรณ์ที่มีความอ่อนไหวเสียหายได้
วิธีแก้ปัญหาที่ละเอียดอ่อนในการวิจัยครั้งใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences และ Georg-August University ทั้งใน Göttingen และ Swiss Federal Institute of Technology ในเมืองโลซาน ได้ค้นพบวิธีแก้ปัญหาที่ละเอียดอ่อนโดยใช้โฟโตนิกส์แบบบูรณาการ พวกเขารวมใยแก้วนำแสงเข้ากับช่องซิลิกอนไนไตรด์ด้วยปัจจัยด้านคุณภาพประมาณหนึ่งล้านบนชิปซิลิกอน
เมื่อส่งผ่านไฟเบอร์ออปติกลงไป ลำแสงเลเซอร์
แบบคลื่นต่อเนื่องกำลังต่ำจะส่งเสียงสะท้อนไปยังโพรง โดยขยายมิลลิวัตต์เป็นหลายพันวัตต์ ทั้งหมดนี้ด้วยความถี่ที่กำหนดไว้อย่างดี จากนั้นนักวิจัยได้ส่งลำแสงของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไปใกล้กับโพรง พวกเขาพบว่าที่ความถี่เรโซแนนซ์จำเพาะ อิเล็กตรอนควบคู่ไปกับสนามการหลุดพ้นของโพรง ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ไม่แพร่กระจายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งพบได้เฉพาะในบริเวณใกล้เคียงแหล่งกำเนิดเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้แถบด้านข้างปรากฏขึ้นรอบๆ จุดสูงสุดของพลังงานอิเล็กตรอนตรงกลาง “ลำแสงอิเล็กตรอนทำงานในลักษณะที่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นการกระตุ้นด้วยแสงที่มีความละเอียดไมโครอิเล็กตรอนโวลต์” Claus RopersจากGöttingen ผู้ร่วมวิจัยอธิบาย: “อาจมีความเป็นไปได้ในอนาคตที่ไม่เพียงแต่จะระบุลักษณะของโพรงเหล่านี้เท่านั้น แต่ยังแปลได้ นี้กับรูปแบบอื่น ๆ ของอิเล็กตรอนสเปกโทรสโก”
ตัวอย่างหนึ่งคือสเปกโทรสโกปีการสูญเสียพลังงานอิเล็กตรอน ซึ่งลำแสงอิเล็กตรอนที่มีช่วงพลังงานแคบถูกส่งผ่านวัสดุหนึ่ง และพลังงานของอิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายจะถูกวัดและใช้เพื่ออนุมานระดับพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุ ด้วยการใช้ช่องเพื่อเลือกความถี่กระตุ้นที่เฉพาะเจาะจง ควรจะสามารถควบคุมพลังงานกระตุ้นได้ และด้วยเหตุนี้จึงสามารถอนุมานการสูญเสียหลังจากการกระเจิงได้แม่นยำกว่าเมื่อก่อนมาก
สเปกโตรสโคปีขั้นสูงความเป็นไปได้อื่น ๆ นั้นซับซ้อนกว่า: การขยายสเปกตรัมพลังงานทำให้ลำแสงอิเล็กตรอนแยกออกเป็นขบวนของพัลส์ที่สัมพันธ์กันในเฟสและนักวิจัยหวังว่าจะใช้สิ่งเหล่านี้เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ที่ขึ้นกับเวลา “รูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นของสเปกโทรสโกปีได้รับการพัฒนาในด้านทัศนศาสตร์ซึ่งช่วยให้เข้าใจถึงกระบวนการแบบไดนามิกที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นด้วยกล้องจุลทรรศน์หากคุณเปลี่ยนจากสเปกโตรสโกปีปกติไปสู่สเปกโตรสโคปีที่สอดคล้องกัน” Ropers กล่าว “เป้าหมายระยะยาวคือการถ่ายโอนแผนงานที่ก้าวหน้ามากในออปติคัลสเปกโทรสโกปีไปยังอิเล็กตรอนสเปกโทรสโกปี”
นักวิจัยกำลังทำงานเกี่ยวกับการใช้งานนอกเหนือ
จากสเปกโทรสโกปี: “นี่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพ สะอาดที่สุด และควบคุมได้มากที่สุดที่ลำแสงอิเล็กตรอนเคยเชื่อมต่อกับโฟโตนิกส์” Tobias Kippenberg หัวหน้าร่วมของ Lausanne กล่าว พวกเขาเชื่อว่าสิ่งนี้สามารถนำมาใช้เพื่อสร้างควอนตัมพัวพันระหว่างอิเล็กตรอนและโฟตอน “ตอนนี้ มีโฟตอนจำนวนมากในโพรง ดังนั้นสถานะสุดท้ายของโพรงจึงไม่แตกต่างกันมากนักหากอิเล็กตรอนตัวหนึ่งเก็บโฟตอนหนึ่งตัว” Ropers อธิบาย; “แต่สมมุติว่าคุณไม่ได้ขับเคลื่อนสิ่งนี้ด้วยเลเซอร์ แต่ด้วยแหล่งกำเนิดโฟตอนเดียว จากนั้นโพรงนี้สามารถนำไปสู่การพัวพันระหว่างสถานะของโพรงและสถานะของอิเล็กตรอน”
Martin Kozákนักฟิสิกส์เลเซอร์ ที่เร็วมาก จากมหาวิทยาลัยชาร์ลส์ในปรากกล่าวว่าผลงานที่สำคัญคือการเสริมความแข็งแรงของ coupling ที่แข็งแกร่งระหว่างโฟตอนตกกระทบและอิเล็กตรอน ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถปรับฟังก์ชันคลื่นของลำอิเล็กตรอนได้โดยใช้เลเซอร์คลื่นต่อเนื่องเพียง 1 กำลังไฟ mW สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยปัจจัยคุณภาพสูงเป็นพิเศษของช่องแสง “[มีการวิจัย] แสดงให้เห็นแล้วว่าปฏิสัมพันธ์ที่ไม่ยืดหยุ่นของอิเล็กตรอนกับสนามแสง แต่การรวมกันของความต้องการพลังงานต่ำกับคัปปลิ้งไฟเบอร์ช่วยให้อุปกรณ์นี้สามารถติดตั้งในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนใดก็ได้” Kozákกล่าว “นี่อาจดูเหมือนเป็นความก้าวหน้าทางเทคนิค แต่ลำแสงอิเล็กตรอนแบบปรับเฟสอย่างต่อเนื่องเปิดช่องใหม่ทั้งหมดของเลนส์ควอนตัมด้วยอิเล็กตรอนอิสระ” คอมพิวเตอร์ควอนตัมจับภาพฟิสิกส์ของอนุภาคพลังงานสูง
อาคารสู่QCDการค้นพบของทีม Waterloo ถือเป็นก้าวสำคัญสู่การจำลอง QCD เต็มรูปแบบบนคอมพิวเตอร์ควอนตัม ขณะนี้นักวิจัยวางแผนที่จะขยายวิธีการปัจจุบันของพวกเขาโดยการเพิ่ม qubits เพิ่มเติม รวมถึงสามมิติเชิงพื้นที่ และปรับปรุงแบบจำลองให้ครอบคลุมธรรมชาติทั้งหมดของ QCD พวกเขายังหวังว่าจะก้าวข้ามขีดจำกัดของ QCD แบบแลตทิซบนคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก “หลังจากนั้น เราตั้งเป้าที่จะจำลองแบบจำลองที่มีปัญหาสัญญาณ รวมถึงสสารที่มีความหนาแน่นสูงและไดนามิกแบบเรียลไทม์” Zhang กล่าว
เพื่อทดสอบคุณภาพของแนวทางนี้ นักวิจัยได้รันอัลกอริธึมบนโปรเซสเซอร์ควอนตัมของ IBM จับคู่กับเครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพแบบคลาสสิกเพื่อประเมินพลังงานของสองสถานะนี้สำหรับระบบที่มีเฟอร์มิออนและแอนติเฟอร์มิออนสูงสุดสี่ตัว ระบบเหล่านี้มีขนาดเล็กพอที่นักวิจัยจะจำลองได้อย่างแม่นยำบนคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถเปรียบเทียบพลังงานโดยประมาณที่แปรผันกับค่าที่ดึงมาจากการจำลองแบบคลาสสิก เมื่อพวกเขาทำ พวกเขาพบข้อตกลงที่ยอดเยี่ยม เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย
