ਪਤਲੀਆਂ ਪਰਤਾਂ ਵਿੱਚ ਕੁਆਂਟਮ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੇ ਰਹੱਸ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨਾ

ਜਦੋਂ ਟੰਗਸਟਨ ਡਿਸਲੇਨਾਈਡ ਦੀ ਪਤਲੀ ਪਰਤ 'ਤੇ ਕਰੰਟ ਲਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਬਹੁਤ ਹੀ ਅਸਾਧਾਰਨ ਢੰਗ ਨਾਲ ਚਮਕਣਾ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਾਧਾਰਨ ਰੋਸ਼ਨੀ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਹੋਰ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਛੱਡ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਟੰਗਸਟਨ ਡਿਸਲੇਨਾਈਡ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਹੀ ਖਾਸ ਕਿਸਮ ਦੀ ਚਮਕਦਾਰ ਕੁਆਂਟਮ ਰੋਸ਼ਨੀ ਵੀ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਖਾਸ ਬਿੰਦੂਆਂ 'ਤੇ ਹੀ ਬਣਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਹਮੇਸ਼ਾ ਇੱਕ-ਇੱਕ ਕਰਕੇ ਨਿਕਲਦੇ ਹਨ-ਕਦੇ ਵੀ ਜੋੜਿਆਂ ਵਿੱਚ ਜਾਂ ਝੁੰਡਾਂ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ। ਇਹ ਐਂਟੀ-ਬੰਚਿੰਗ ਪ੍ਰਭਾਵ ਕੁਆਂਟਮ ਜਾਣਕਾਰੀ ਅਤੇ ਕੁਆਂਟਮ ਕ੍ਰਿਪਟੋਗ੍ਰਾਫੀ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਲਈ ਸੰਪੂਰਨ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਸਿੰਗਲ ਫੋਟੌਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਾਲਾਂ ਤੋਂ, ਇਹ ਨਿਕਾਸ ਇੱਕ ਰਹੱਸ ਬਣਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ.

ਟੀਯੂ ਵਿਏਨਾ ਦੇ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਹੁਣ ਇਸ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕੀਤੀ ਹੈ: ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਣਾਅ ਵਿੱਚ ਇੱਕਲੇ ਪਰਮਾਣੂ ਨੁਕਸ ਦਾ ਇੱਕ ਸੂਖਮ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਇਸ ਕੁਆਂਟਮ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਪ੍ਰਭਾਵ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹਨ। ਕੰਪਿਊਟਰ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਕਿਵੇਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਖਾਸ ਸਥਾਨਾਂ 'ਤੇ ਚਲਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਿੱਥੇ ਉਹ ਇੱਕ ਨੁਕਸ ਦੁਆਰਾ ਕੈਪਚਰ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਊਰਜਾ ਗੁਆ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਫੋਟੌਨ ਦਾ ਨਿਕਾਸ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਕੁਆਂਟਮ ਲਾਈਟ ਪਹੇਲੀ ਦਾ ਹੱਲ ਹੁਣ ਭੌਤਿਕ ਸਮੀਖਿਆ ਪੱਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।

ਸਿਰਫ ਤਿੰਨ ਪਰਮਾਣੂ ਮੋਟੇ

ਟੰਗਸਟਨ ਡਿਸਲੇਨਾਈਡ ਇੱਕ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਸਮੱਗਰੀ ਹੈ ਜੋ ਬਹੁਤ ਹੀ ਪਤਲੀਆਂ ਪਰਤਾਂ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਅਜਿਹੀਆਂ ਪਰਤਾਂ ਸਿਰਫ਼ ਤਿੰਨ ਪਰਮਾਣੂ ਪਰਤਾਂ ਮੋਟੀਆਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਟੰਗਸਟਨ ਪਰਮਾਣੂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਹੇਠਾਂ ਅਤੇ ਉੱਪਰ ਸੇਲੇਨਿਅਮ ਪਰਮਾਣੂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। "ਜੇਕਰ ਪਰਤ ਨੂੰ ਊਰਜਾ ਦੀ ਸਪਲਾਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਕੇ ਜਾਂ ਕਿਸੇ ਢੁਕਵੀਂ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਦੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਨਾਲ ਇਸ ਨੂੰ ਵਿਕਿਰਨ ਕਰਕੇ, ਇਹ ਚਮਕਣਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰ ਦਿੰਦੀ ਹੈ," TU ਵੀਏਨਾ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤਕ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦੇ ਇੰਸਟੀਚਿਊਟ ਤੋਂ ਲੁਕਾਸ ਲਿਨਹਾਰਟ ਦੱਸਦੇ ਹਨ। “ਇਹ ਆਪਣੇ ਆਪ ਵਿੱਚ ਅਸਾਧਾਰਨ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਅਜਿਹਾ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਜਦੋਂ ਟੰਗਸਟਨ ਡਿਸਲੇਨਾਈਡ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਤ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦਾ ਵਿਸਥਾਰ ਨਾਲ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਤਾਂ ਆਮ ਰੋਸ਼ਨੀ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ ਬਹੁਤ ਹੀ ਅਸਾਧਾਰਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਾਲੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਕਿਸਮ ਦੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ।

ਇਸ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਕੁਦਰਤ ਦੀ ਕੁਆਂਟਮ ਰੋਸ਼ਨੀ ਵਿੱਚ ਖਾਸ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਫੋਟੌਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ-ਅਤੇ ਉਹ ਹਮੇਸ਼ਾ ਵੱਖਰੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਿਕਲਦੇ ਹਨ। ਅਜਿਹਾ ਕਦੇ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਕਿ ਇੱਕੋ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਦੋ ਫੋਟੌਨ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਖੋਜੇ ਜਾਣ। "ਇਹ ਸਾਨੂੰ ਦੱਸਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਫੋਟੌਨ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਬੇਤਰਤੀਬ ਢੰਗ ਨਾਲ ਪੈਦਾ ਨਹੀਂ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਇਹ ਕਿ ਟੰਗਸਟਨ ਡਿਸਲੇਨਾਈਡ ਨਮੂਨੇ ਵਿੱਚ ਕੁਝ ਬਿੰਦੂ ਹੋਣੇ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ ਜੋ ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਫੋਟੌਨ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਇੱਕ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਇੱਕ," ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਫਲੋਰੀਅਨ ਲਿਬਿਸ਼ ਦੱਸਦੇ ਹਨ, ਜਿਸਦੀ ਖੋਜ ਦੋ 'ਤੇ ਕੇਂਦਰਿਤ ਹੈ। - ਅਯਾਮੀ ਸਮੱਗਰੀ.

ਇਸ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਸਮਝਾਉਣ ਲਈ ਕੁਆਂਟਮ ਭੌਤਿਕ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦੀ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਸਮਝ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਟੰਗਸਟਨ ਡਿਸਲੇਨਾਈਡ ਵਿਚਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਊਰਜਾ ਅਵਸਥਾਵਾਂ 'ਤੇ ਕਬਜ਼ਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਜੇਕਰ ਕੋਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਤੋਂ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਫੋਟੌਨ ਨਿਕਲਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇੱਕ ਹੇਠਲੇ ਊਰਜਾ ਤੱਕ ਇਸ ਛਾਲ ਦੀ ਹਮੇਸ਼ਾ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ: ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਨੂੰ ਕੁਝ ਨਿਯਮਾਂ ਦੀ ਪਾਲਣਾ ਕਰਨੀ ਪੈਂਦੀ ਹੈ - ਮੋਮੈਂਟਮ ਅਤੇ ਐਂਗੁਲਰ ਮੋਮੈਂਟਮ ਦੀ ਸੰਭਾਲ।

ਇਹਨਾਂ ਸੰਭਾਲ ਨਿਯਮਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਇੱਕ ਉੱਚ-ਊਰਜਾ ਕੁਆਂਟਮ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਉੱਥੇ ਹੀ ਰਹਿਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ-ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਕੁਝ ਕਮੀਆਂ ਊਰਜਾ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਦੀ ਆਗਿਆ ਨਹੀਂ ਦਿੰਦੀਆਂ। “ਟੰਗਸਟਨ ਡਿਸਲੇਨਾਈਡ ਪਰਤ ਕਦੇ ਵੀ ਸੰਪੂਰਨ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ। ਕੁਝ ਸਥਾਨਾਂ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਜਾਂ ਇੱਕ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸੇਲੇਨਿਅਮ ਪਰਮਾਣੂ ਗੁੰਮ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ, ”ਲੂਕਾਸ ਲਿਨਹਾਰਟ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ। "ਇਹ ਇਸ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਰਾਜਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਵੀ ਬਦਲਦਾ ਹੈ."

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਪਰਤ ਇੱਕ ਸੰਪੂਰਨ ਸਮਤਲ ਨਹੀਂ ਹੈ. ਇੱਕ ਕੰਬਲ ਦੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜੋ ਸਿਰਹਾਣੇ ਦੇ ਉੱਪਰ ਫੈਲਣ 'ਤੇ ਝੁਰੜੀਆਂ ਪੈ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਟੰਗਸਟਨ ਡਿਸਲੇਨਾਈਡ ਸਥਾਨਕ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਫੈਲਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਪਰਤ ਛੋਟੀਆਂ ਸਪੋਰਟ ਬਣਤਰਾਂ 'ਤੇ ਮੁਅੱਤਲ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਣਾਅ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਊਰਜਾ ਅਵਸਥਾਵਾਂ 'ਤੇ ਵੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦੇ ਹਨ।

"ਭੌਤਿਕ ਨੁਕਸ ਅਤੇ ਸਥਾਨਕ ਤਣਾਅ ਦਾ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅਸੀਂ ਹੁਣ ਕੰਪਿਊਟਰ 'ਤੇ ਦੋਵਾਂ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀ ਨਕਲ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਸਫਲ ਹੋ ਗਏ ਹਾਂ, ”ਲੁਕਾਸ ਲਿਨਹਾਰਟ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ। "ਅਤੇ ਇਹ ਪਤਾ ਚਲਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਹਨਾਂ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦਾ ਸੁਮੇਲ ਹੀ ਅਜੀਬ ਰੋਸ਼ਨੀ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ."

ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਉਹਨਾਂ ਸੂਖਮ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ, ਜਿੱਥੇ ਨੁਕਸ ਅਤੇ ਸਤਹ ਦੇ ਤਣਾਅ ਇਕੱਠੇ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦੇ ਹਨ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ ਉੱਚ ਤੋਂ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਫੋਟੌਨ ਦਾ ਨਿਕਾਸ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਕੁਆਂਟਮ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦੇ ਨਿਯਮ ਦੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਇੱਕੋ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਹੋਣ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਹੀਂ ਦਿੰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਇਸਲਈ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ-ਇੱਕ ਕਰਕੇ ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਫੋਟੌਨ ਵੀ ਇੱਕ-ਇੱਕ ਕਰਕੇ ਬਾਹਰ ਨਿਕਲਦੇ ਹਨ।

ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਗਾੜ ਨੁਕਸ ਦੇ ਆਸ-ਪਾਸ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠਾ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਇੱਕ ਹੋਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਆਪਣੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਅਤੇ ਇੱਕ ਫੋਟੌਨ ਨੂੰ ਛੱਡਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਅੰਦਰ ਆਉਣ ਲਈ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਉਪਲਬਧ ਹੋਵੇ।

ਇਹ ਨਤੀਜਾ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਅਲਟਰਾਥਿਨ 2-ਡੀ ਸਮੱਗਰੀ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿਗਿਆਨ ਲਈ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਵੀਆਂ ਸੰਭਾਵਨਾਵਾਂ ਖੋਲ੍ਹਦੀ ਹੈ।


ਪੋਸਟ ਟਾਈਮ: ਜਨਵਰੀ-06-2020