Лазерный мир

Инженер из Университета Колорадо в Денвере разработал квантовый инструмент, использующий экстремальные плазмоны, который, по его мнению, может привести к созданию технологий, ранее считавшихся научной фантастикой, — например, гамма-лазеров и сверхчувствительных датчиков для поиска следов мультивселенной. Аакаш Сахаи, доцент кафедры электротехники UC Denver и автор открытия, считает, что его работа может оказать такое же влияние на науку, как и предыдущие прорывы в материаловедении, такие как открытие субатомной структуры, которое привело к появлению лазеров, компьютерных чипов и светодиодов.

«Эта инновация, также основанная на материаловедении, находится в том же ключе», — сказал Сахаи. «Это очень вдохновляет, потому что данная технология откроет совершенно новые области исследований и окажет прямое влияние на мир».

Экстремальные плазмоны и технологии будущего Для создания сверхвысоких электромагнитных полей, необходимых в различных экспериментах — от медицинских исследований до изучения фундаментальных основ реальности, — ученые обычно используют масштабные и ресурсоемкие установки, такие как Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе, известный открытием бозона Хиггса. Однако возбуждение электронов в материалах до состояния, при котором они генерируют столь мощные поля, остается сложной задачей.

Теперь профессор Сахаи разработал метод, позволяющий создавать аналогичные экстремальные электромагнитные поля в лабораторных условиях. Его подход, описанный в журнале Advanced Quantum Technologies, основан на использовании кремниевого чипа с особыми свойствами. Благодаря активности квазичастиц — экстремальных плазмонов, — этот материал способен выдерживать мощные пучки частиц, управлять потоком энергии и обеспечивать доступ к электромагнитным полям, создаваемым колебаниями квантового электронного газа, при этом занимая пространство размером с человеческий палец.

«Манипулирование таким высокоэнергетическим потоком при сохранении структуры материала — это и есть прорыв», — пояснил Калян Тираумаласетти, аспирант лаборатории Сахаи, участвовавший в проекте. Лечение рака на наноуровне Хотя UC Denver уже получил предварительные патенты на технологию в США и других странах, практическое применение метода экстремальных плазмонов, по словам Сахаи, станет возможным лишь через несколько лет. Однако он уверен, что это открытие может сделать реальностью технологии, которые пока существуют лишь в фантастике. «Гамма-лазеры могут стать реальностью, — сказал Сахаи. — Мы сможем получать изображения тканей не только на уровне ядра клетки, но и на уровне атомных ядер».

Такие инструменты позволят ученым и врачам наблюдать процессы на ядерном уровне в реальном времени. По словам исследователя, это ускорит понимание фундаментальных сил, действующих в микромире, а также приведет к разработке новых методов лечения.

«В перспективе мы сможем использовать гамма-лазеры для воздействия на ядро клетки и удаления раковых образований на наноуровне», — добавил он. Исследование ткани реальности и поиск мультивселенной Одно из самых футуристических применений технологии — изучение структуры реальности. Как отмечается в пресс-релизе, метод может помочь проверить множество теорий о работе Вселенной — от гипотезы мультивселенной до исследования самой ткани мироздания. «Изучение природы на фундаментальном уровне очень важно для меня, — сказал Тираумаласетти. — Но инженеры дают ученым инструменты не только для понимания, но и для действий. И это… это потрясающе». Следующим шагом станет дальнейшее совершенствование кремниевого чипа и лазерной методики его тестирования. Хотя до окончательной реализации технологии может пройти время, открытие уже вызвало волну интереса в квантовом сообществе благодаря потенциалу революционизировать физику, химию и медицину. «Это займет время, но, вероятно, станет реальностью еще при моей жизни», — заключил Сахаи.
 
 Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/proryv-v-oblasti-ekstremalnyh-plazmonov-otkryvaet-put-k-sozdaniju-gamma-lazerov-i-issledovaniju-multivselennoj/