Depuis le Moyen Âge, les acheter laser alchimistes ont cherché à transmuer des éléments, l'exemple le plus célèbre étant la longue quête pour transformer le plomb en or. La transmutation a été réalisée aux temps modernes, mais à une échelle minutieuse utilisant un accélérateur de particules massif.
Maintenant, les théoriciens de l'Université de Princeton ont proposé une approche différente à cette ambition ancienne - juste faire un matériel se comporter comme un autre. Une théorie computationnelle publiée le 24 février dans la revue Physical Review Letters démontre que tous les deux systèmes peuvent être semblables, même si seulement pour la plus petite fraction de seconde.
Dans ce contexte, pour deux objets à «regarder» comme l'autre, ils ont besoin de réfléchir la laser 50000mw lumière de la même manière. La méthode des chercheurs de Princeton implique d'utiliser la lumière pour faire des changements non permanents aux molécules d'une substance afin qu'ils imitent les propriétés réfléchissantes des molécules d'une autre substance. Cette capacité pourrait avoir des implications pour l'informatique optique, un type d'informatique dans lequel les électrons sont remplacés par des photons qui pourraient considérablement améliorer la puissance de traitement, mais s'est avéré extrêmement difficile à l'ingénieur. Il pourrait également être appliqué à la détection moléculaire et des expériences dans lesquelles des échantillons coûteux pourraient être remplacés par des alternatives moins coûteuses.
«C'était un grand choc pour nous qu'une déclaration aussi générale que« tous les deux objets peuvent être semblables »pourrait être faite», a déclaré le co-auteur Denys Bondar, un chercheur associé de recherche dans le laboratoire de co-auteur Herschel Rabitz Charles Phelps Smyth '16 * 17, professeur de chimie à Princeton.
Les chercheurs de Princeton ont posé qu'ils pouvaient contrôler la lumière qui rebondit sur une molécule ou sur n'importe quelle substance en contrôlant la lumière qui brille sur elle, ce qui leur permettrait de modifier leur apparence. Ce type de manipulation nécessite une source lumineuse puissante telle qu'un laser 20000mw ultrarapide et ne durerait qu'une femtoseconde, ou un quadrillionième de seconde. Contrairement aux sources de lumière normales, cette impulsion laser ultra-rapide est suffisamment forte pour interagir avec des molécules et déformer leur nuage d'électrons sans pour autant modifier leur identité.
"La lumière émise par une molécule dépend de la forme de son nuage d'électrons, qui peut être sculpté par des lasers modernes", a déclaré Bondar. En utilisant la théorie de calcul avancée, l'équipe de recherche a développé une méthode appelée "mimétique dynamique spectrale" qui leur a permis de calculer la forme d'impulsion de viseur laser airsoft, qui inclut le chronométrage et la longueur d'onde, pour produire n'importe quelle sortie spectrale désirée. En d'autres termes, faire deux systèmes semblables.
Inversement, cette commande spectrale pourrait également être utilisée pour rendre deux systèmes semblent aussi différents que possible l'un de l'autre. Cette différenciation, ont suggéré les chercheurs, pourrait se révéler précieuse pour les applications de détections moléculaires telles que l'identification de produits chimiques toxiques et non dangereux.
Shaul Mukamel, professeur de chimie à l'Université de Californie-Irvine, a déclaré que la recherche de Princeton est un pas en avant dans un champ de recherche important et actif appelé contrôle cohérent, dans lequel la lumière peut être manipulée pour contrôler le comportement au niveau moléculaire. Mukamel, qui a collaboré avec le laboratoire Rabitz mais n'a pas été impliqué dans le travail actuel, a déclaré que le groupe Rabitz a joué un rôle important dans ce domaine depuis des décennies, en faisant avancer la technologie comme le calcul quantique et en utilisant la lumière pour stimuler la réactivité chimique artificielle.
"C'est une application très générale et agréable de contrôle cohérent", a déclaré Mukamel. «Cela démontre que vous pouvez, en façonnant les chemins optiques, amener les molécules à faire les choses que vous voulez auparavant - il pourrait être très important.
- ۹۵/۱۲/۱۸