A Birminghami Egyetem kutatói kifejlesztettek egy olyan számítógépes modellt, amelynek célja, hogy megértsék a fény és az anyag kölcsönhatását. Ez a feladat rendkívül nehéz, de a csapatnak sikerült kidolgoznia egy stratégiát, amely egyszerűsíti a problémát. Ezzel egyidejűleg pedig létrehoztak egy képet, amely egyetlen foton pontos alakját ábrázolja - írja a IFLScince.

A fény és az anyag közötti kölcsönhatások megértése hatalmas kihívást jelent. A környezeten áthaladó fény szinte végtelen számú kölcsönhatási lehetőséget rejt. Az egyes fotonok és az anyag kölcsönhatása azonban nagyon fontos a kvantummechanikában. Számos különböző mechanizmust hajt végre – ezek közül néhány alapvető fontosságú olyan technológiákhoz, amelyekkel nap mint nap kölcsönhatásba lépünk. Ezért ennek az interakciónak a megértése monumentális feladat volt.

A kutatóknak végül sikerült modellezniük az emitterek és fotonok közötti kölcsönhatást, valamint azt, hogyan halad tovább a foton a távoli térbe. Az így végzett számítások lehetővé tették a részecske alakjának grafikus megjelenítését is. Az elkészült fotó lényegében a projekt melléktermékeként jött létre.

 

Ez az elméleti munka számos területen alkalmazható, a fizikától az anyagtudományig. Azok a technológiák, amelyek a fény és az anyag közötti kölcsönhatást igénylik - a távközléstől az orvostechnikai eszközökig - profitálhatnak abból, hogy tudják, hogyan zajlanak ezek a folyamatok.

"Ennek megértésével megalapozzuk a fény-anyag kölcsönhatások tervezését a jövőbeli alkalmazásokhoz, például jobb érzékelőkhöz, továbbfejlesztett napelemekhez vagy a kvantumszámításhoz"

- nyilatkozta Dr. Benjamin Yuen, a kutatás egyik résztvevője.