ക്വാണ്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു നാഴികക്കല്ലായ നേട്ടത്തിൽ, ബർമിംഗ്ഹാം സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ ആദ്യമായി ഒരു ഫോട്ടോണിൻ്റെ ആകൃതി വിജയകരമായി നിർവചിച്ചു.  ഫിസിക്കൽ റിവ്യൂ ലെറ്റേഴ്‌സിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനത്തിൽ വിശദമായി വിവരിച്ച ഈ  കണ്ടെത്തൽ, ഫോട്ടോണുകൾ  (പ്രകാശത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന കണികകൾ) അവയുടെ ചുറ്റുമുള്ള പരിസ്ഥിതിയുമായി എങ്ങനെ ഇടപഴകുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ച് വെളിച്ചം വീശുന്നു.

 ഒരു നവീനമായ കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ ചട്ടക്കൂട് ഉപയോഗിച്ച്, ഫോട്ടോണിൻ്റെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിൽ പരിസ്ഥിതി ഘടകങ്ങൾ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തി, ഗവേഷണ സംഘം ഈ ഇടപെടലുകളെ മാതൃകയാക്കി.  ഫോട്ടോണിൻ്റെ ആകൃതിയും നിറവും പോലുള്ള സവിശേഷതകൾ ഈ ബാഹ്യ വേരിയബിളുകളാൽ സ്വാധീനിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് പഠനം എടുത്തുകാണിക്കുന്നു, ഇത് പ്രകാശത്തെ അതിൻ്റെ ഏറ്റവും അടിസ്ഥാന തലത്തിൽ മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള പുതിയ വഴികൾ നൽകുന്നു.

 “മുമ്പ് ഫോട്ടോണുകളെ ദൃശ്യവൽക്കരിക്കാൻ അസാധ്യമായിരുന്നു, എന്നാൽ ഈ കണ്ടെത്തൽ ഇപ്പോൾ ഞങ്ങളെ അതിന് അനുവദിക്കുന്നു” പ്രോജക്റ്റിലെ ഒരു പ്രമുഖ ഗവേഷകൻ പറഞ്ഞു.  “ക്വാണ്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ സങ്കീർണ്ണതകളും പരിസ്ഥിതിയുമായുള്ള അതിൻ്റെ ഇടപെടലുകളും ഡീകോഡ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു സുപ്രധാന ഘട്ടമാണിത്.”

 നാനോഫോട്ടോണിക് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് ഈ കണ്ടെത്തലുകൾ അവസരം നൽകുന്നു.  ഫോട്ടോൺ സ്വഭാവത്തെ ആഴത്തിൽ മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, ഈ ഗവേഷണത്തിന് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ്, സുരക്ഷിത ആശയവിനിമയങ്ങൾ തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും വിശ്വസനീയവുമായ സംവിധാനങ്ങൾ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

 ഒരൊറ്റ ഫോട്ടോണിൻ്റെ ദൃശ്യവൽക്കരണം ക്വാണ്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു നാഴികക്കല്ലിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല ഉയർന്നുവരുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യകളിലെ സാധ്യതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ അൺലോക്ക് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു താക്കോൽ കൂടിയാണ്, ഇത് പ്രകാശത്തിൻ്റെയും അതിൻ്റെ ഗുണങ്ങളുടെയും പര്യവേക്ഷണത്തിൽ ഒരു പുതിയ യുഗത്തെ അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു.

 ആധുനിക ലോകത്ത് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്‌സിൻ്റെയും അതിൻ്റെ പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളുടെയും രഹസ്യങ്ങൾ അനാവരണം ചെയ്യുന്നത് ശാസ്ത്രജ്ഞർ തുടരുന്നതിനാൽ, ഈ മുന്നേറ്റം കൂടുതൽ ഗവേഷണങ്ങൾക്ക് പ്രചോദനമാകുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

A new theory, that explains how light and matter interact at the quantum level has enabled researchers to define for the first time the precise shape of a single photon. Credit: Dr. Benjamin