충돌 강좌: 전자기파가 획기적인 실험에서 상호작용함

작성자: Advanced Science Research Center, GC/CUNY2023년 8월 16일

CUNY ASRC의 연구원들은 맞춤형 메타물질을 사용하여 광자가 충돌하고 상호 작용할 수 있도록 광자를 조작하는 방법을 발견했습니다. 이러한 혁신은 통신, 광 컴퓨팅 및 에너지 응용 분야에서 상당한 발전을 가져올 수 있습니다. (시간 인터페이스에서 광자 충돌의 개략도.) 출처: Anna Umana, CUNY 대학원 센터 첨단 과학 연구 센터

연구원들은 교차 경로의 광자가 상호 작용하여 기술 혁신의 길을 닦는 것이 가능하다는 것을 보여줍니다.

A research team at the Advanced Science Research Center at the CUNY Graduate Center (CUNY ASRC) has demonstrated that it is possible to manipulate photons so that they can collide, interacting in new ways as they cross paths. Detailed in the journal Nature PhysicsAs the name implies, Nature Physics is a peer-reviewed, scientific journal covering physics and is published by Nature Research. It was first published in October 2005 and its monthly coverage includes articles, letters, reviews, research highlights, news and views, commentaries, book reviews, and correspondence." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">8월 14일 Nature Physics의 이번 발견을 통해 전자기파 전파에 기반을 둔 기술을 개발하는 과학자들은 통신, 광학 컴퓨팅 및 에너지 응용 분야에서 상당한 발전을 이룰 수 있게 될 것입니다.

획기적인 발전은 뉴욕 시립 대학 대학원 센터의 물리학과 특훈 교수이자 아인슈타인 교수이자 CUNY ASRC 포토닉스 이니셔티브(CUNY ASRC Photonics Initiative)의 창립 이사인 Andrea Alù의 연구실에서 이루어졌습니다. 이는 전자기파의 시간 반사를 보여주는 또 다른 최근 실험을 기반으로 합니다.

“Our work is building on a series of experiments that show how we can create metamaterialsMetamaterials are engineered materials that have properties not usually found in nature." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> 전자기적 특성의 급격한 시간 변화로부터 나타나는 독특한 특성을 지닌 메타물질. 이러한 변형을 통해 자연에서는 볼 수 없는 방식으로 파동 전파를 조작할 수 있습니다.”라고 Alù는 설명했습니다. “이 최신 연구는 시간 인터페이스로 알려진 맞춤형 메타물질의 갑작스러운 시간적 변화를 사용하여 마치 거대한 물체인 것처럼 파도가 충돌하도록 할 수 있음을 보여줍니다. 우리는 또한 이러한 충돌 중에 파도가 에너지를 교환, 획득 또는 손실하는지 여부를 제어할 수 있었습니다.”

일반적으로 두 개의 전자기파가 경로를 교차할 때 상호 작용 없이 서로를 통해 바로 이동합니다. 이는 두 개의 공과 같은 두 개의 거대한 물체가 서로 부딪칠 때 발생하는 것과는 매우 다릅니다. 후자의 경우, 입자가 충돌하고, 입자의 기계적 특성이 충돌 시 에너지가 보존되는지, 손실되는지, 증가하는지를 결정합니다. 예를 들어, 두 개의 당구공이 충돌하면 시스템의 전체 에너지가 보존되는 반면, 두 개의 고무공이 충돌하면 일반적으로 충돌로 인해 에너지가 손실됩니다.

Although photons would be expected to go through each other without any interaction, by triggering a time interface the scientists were able to demonstrate strong photonA photon is a particle of light. It is the basic unit of light and other electromagnetic radiation, and is responsible for the electromagnetic force, one of the four fundamental forces of nature. Photons have no mass, but they do have energy and momentum. They travel at the speed of light in a vacuum, and can have different wavelengths, which correspond to different colors of light. Photons can also have different energies, which correspond to different frequencies of light." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"photon-photon interactions and control the nature of the collision./p>