Penelitian terbaru menunjukkan bahwa dimungkinkan untuk membuat bentuk cahaya baru dengan menghubungkan cahaya ke satu elektron, sehingga menggabungkan sifat keduanya. Cahaya terikat dan elektron mungkin memiliki sifat yang mengarah ke sirkuit yang bekerja dengan paket cahaya - foton - alih-alih elektron, menurut para ilmuwan di Imperial College London, yang melakukan penelitian.
Ini juga akan memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari fenomena fisika kuantum di mana partikel yang lebih kecil dari atom terlibat.
Dalam material konvensional, cahaya berinteraksi dengan berbagai elektron yang ada di dalam dan di dalam material. Tetapi dengan menggunakan teori fisika untuk memodelkan perilaku cahaya dan kelas material yang baru ditemukan yang dikenal sebagai isolator topologi, para peneliti Imperial College telah menemukan bahwa ia dapat berinteraksi hanya dengan satu elektron di permukaan.
Ini memungkinkan Anda membuat pasangan yang menggabungkan sifat cahaya dan elektron. Biasanya, cahaya bergerak dalam garis lurus, tetapi ketika dilekatkan pada sebuah elektron, ia akan mengikuti jalurnya di permukaan material.
Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan di Nature Communications, Dr. Vincenzo Giannini dan rekannya memodelkan interaksi ini menggunakan nanopartikel - bola kecil dengan diameter kurang dari 0,00000001 meter - dari isolator topologi.
Model mereka menunjukkan bahwa sebagaimana cahaya mengambil sifat-sifat elektron dan melewati sebuah partikel, demikian pula elektron mengambil beberapa sifat cahaya. Biasanya, ketika elektron bergerak melalui material - misalnya, dalam rangkaian listrik - mereka berhenti ketika mengalami kerusakan. Tetapi seperti yang ditunjukkan oleh kelompok Giannini, bahkan jika ada area yang tidak sempurna pada permukaan partikel nano, elektron akan tetap mengatasinya dengan bantuan cahaya.
Jika ini dapat diterapkan pada sirkuit fotonik, sirkuit tersebut akan lebih andal dan tidak terlalu rentan terhadap degradasi dan cacat fisik.
“Hasil penelitian ini akan berdampak besar pada cara kita membayangkan cahaya. Insulator topologi baru ditemukan dalam dekade terakhir, tetapi mereka telah memberi kita fenomena baru untuk dipelajari dan cara baru untuk menguji konsep penting dalam fisika,”kata Giannini. Dan dia menambahkan bahwa fenomena yang dia modelkan dalam eksperimen dapat diamati menggunakan teknologi modern, dan kelompoknya telah bekerja sama dengan fisikawan eksperimental untuk mengimplementasikannya.
Video promosi:
Ia percaya bahwa proses yang mengarah pada penciptaan bentuk cahaya baru dapat ditingkatkan untuk membuat fenomena tersebut lebih mudah diamati. Saat ini, fenomena kuantum hanya dapat dilihat dengan mempelajari objek yang sangat kecil atau objek super dingin, tetapi terobosan terbaru memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari perilaku ini pada suhu kamar.
ILYA KHEL
