Òptica quàntica
En física, investigació que s'ocupa de l'aplicació de la física quàntica a fenomens que impliquen la llum i les seues interaccions en la matèria.
Òptica Quàntica
[editar | editar còdic]L'Òptica quàntica és una branca de la física quàntica que estudia cóm es comporten els fotons, la partícula fonamental de les interaccions electromagnètiques. Aixina mateix, estudia el comportament dels fotons per a l'us en la transmissió d'informació.
Història de l'òptica quàntica
[editar | editar còdic]La llum es compon de partícules anomenades fotons i per lo tant intrínsecament és "granulosa" (cuantizada); l'òptica quàntica és l'estudi de la naturalea i els efectes d'açò. La primera indicació de que la llum pot ser cuantizada va vindre de Max Planck en 1899 quan va modelar correctament la radiació del cos negre assumint que l'intercanvi d'energia entre la llum i la matèria solament ocorria en cantitats discretes que ell va cridar quants. Era desconeguda si la font d'estes cantitats discretes era la matèria o la llum. En 1905, Albert Einstein va publicar la teoria del efecte fotoeléctrico. Semblava que l'única explicació possible per a l'efecte fotoeléctrico era l'existència de partícules de llum anomenades fotons. Més alvance, Niels Bohr va demostrar que els àtoms estaven també cuantizados, en el sentit que solament podien emetre cantitats discretes d'energia. La comprensió de l'interacció entre la llum i la matèria que varen seguir despuix d'estos desenrolls no solament varen formar la base de l'òptica quàntica sino també varen ser crucials per al desenroll de la mecànica quàntica com un tot. No obstant, els subcampos de la mecànica quàntica que s'ocupaven de l'interacció de la matèria-llum varen ser considerats principalment més com a investigació sobre la matèria que sobre llum i per lo tant, es parlava més de la física atòmica i l'electrònica quàntica que sobre l'òptica quàntica.
Açò va canviar en l'invenció del màser en 1953 i del làser en 1960. En la ciència del làser, és dir, l'investigació dels principis, disseny i l'us d'estos dispositius, l'òptica quàntica es va convertir en un camp important, i la mecànica quàntica que fonamenta els principis del làser va ser estudiada ara en més émfasis en les característiques de la llum, i aixina el nom de òptica quàntica va aplegar a ser habitual.
Com a ciència del làser necessitava bones fundacions teòriques, i també perque l'investigació ací pronte va provar ser molt fructuosa, l'interés en l'òptica quàntica es va elevar. Despuix del treball de Dirac en la teoria quàntica de camps, George Sudarshan, Roy J. Glauber, i Leonard Mandel varen aplicar en els anys 1950 i els anys 1960, la teoria quàntica al camp electromagnètic, per a guanyar una comprensió més detallada de la fotodetección i les estadísticas de la llum (vore grau de coherència). Açò va conduir a l'introducció del estat coherent com a descripció quàntica de la llum làser i de la comprensió de que alguns estats de la llum no es podien descriure en ones clàssiques. En 1977, Kimble i uns atres varen demostrar la primera font de llum que requeria una descripció quàntica: un sol àtom que emetia un fotó al mateix temps. Esta va ser la primera evidència concloent de que la llum estava composta de fotons. Pronte va ser proposta la llum comprimida, un atre estat quàntic de la llum en certes ventages sobre qualsevol estat clàssic. Al mateix temps, el desenroll de polsos de làser curts i ultracortos, creats per tècniques de Q-switching i modelocking, varen obrir el camí per a l'estudi de processos inimaginablemente ràpits ("ultrarápidos"). Aplicacions per a l'investigació d'estat sòlit (ej. espectroscòpia Raman varen ser trobats, i varen ser estudiades les forces mecàniques de la llum sobre la matèria). L'última va conduir a la levitación i posicionament de núvols d'àtoms o encara de chicotetes mostres biològiques en unes pinces òptiques per mig de raig làser. Esta, junt en el refredat Doppler va ser la tecnologia crucial necessitada per a alcançar el celebrat condensado de Bose-Einstein.
Atres resultats notables són la demostració del entrelazamiento quàntic, la teleportación quàntica, i recentment, en 1995, les portes llògiques quàntiques. Les últimes són de molt ineterés en teoria d'informació quàntica, un tema que en part va emergir de l'òptica quàntica, i en part de la ciència de la computació teòrica.
Hui en dia, Els camps d'interés entre investigadors de l'òptica quàntica inclouen la conversió paramètrica descendent, l'oscilació paramètrica òptica, polsos de llum encara més curts (attosegundo), us de l'òptica quàntica per a l'informació quàntica, manipulació d'àtoms individuals, condensados de Bose-Einstein, les seues aplicacions, i cóm manipular-los (un subcampo freqüentment cridat òptica atòmica), i molt més.
L'investigació en l'òptica quàntica que apunta dur els fotons per a l'us en la transmissió d'informació i la computació ara és freqüentment cridada fotònica per a accentuar la reivindicació que els fotons i la fotònica prendran el paper que els electrons i l'electrònica tenen hui en dia.
Vore també
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Óptica cuántica» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.