Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Kuantum optiği yarı klasik ve kuantum mekaniği fiziğini kullanarak ışığı içeren olayları ve onun mikroskobik seviyelerdeki maddelerle etkileşimini inceler.
Tarihi
Boşlukta ilerleyen ışığın momentumu ve enerjisi foton olarak bilinen parçacıkların tam katı olacak şekildedir. Kuantum optiği, ışığın birimini foton alıp doğasını ve etkilerini ona göre inceler. Bu kavrayışı mümkün kılan ilk önemli gelişme Max Planck’in 1899’da ortaya koyduğu kara cisim ışıma spektrumunun, ışığın enerjisinin belirli katlarda olması gerektiği hipotezi üzerine doğru modellemesinin yapılmasıydı. Fotoelektrik etkisi Einstein’ın kendisine 1921’de Nobel ödülü kazandıran 1905'te yazdığı makaledeki gibi bu katlanma olayının bir diğer kanıtıdır. Niels Bohr kendi teorisindeki atomların enerji seviyelerinin de belirli katlar şeklinde olması ve özellikle hidrojenin emisyon spektrumunun, optik ışıma hipotezinin de belirli katlar şeklinde olmasına karşılık geldiğini göstermiştir. Bu gelişmelerden sonra ışığın ve maddenin etkileşimini anlamak kuantum mekaniğini bütün olarak anlamak için çok önemlidir. Fakat, kuantum mekaniğinin madde-ışık etkileşimini inceleyen alt bilim alanları aslında ışıktan daha çok madde üzerine bir araştırma gibi kabul edilir. Bu yüzden 1960’larda genellikle atom fiziğinden ve kuantum elektroniğinden daha çok bahsedilirdi. Lazer fiziği, yani bu cihazların çalışma ilkeleri, tasarımları ve uygulamaları- önemli bir alan haline geldi ve lazerin çalışma ilkelerinin altında yatan kuantum mekanikleri artık ışığın özelliklerine daha çok önem verilerek inceleniyor ve kuantum optiği ismi artık bir gelenek haline geldi.
Lazer fiziği sağlam teorik temellere ihtiyaç duyduğu için ve ayrıca bunların araştırılması yararlı olduğunu kısa zamanda gösterdiği için, kuantum optiğine olan ilgi kat kat arttı. Dirac’ın kuantum alan teorisini takip eden George Sudarshan, Roy J. Glauber ve Leonard Mandel 1950 ve 1960’larda kuantum teorisini elektromanyetik alanlarda uygulayarak ışığın foto tespitinin ve istatistiğinin (ahenk derecesine bakınız) daha detaylı anlaşılmasını sağladı. Bu da uyum durumunun ışığın elektromanyetik alanların dalgaları klasik şekilde açıklamayla tamamen anlaşılamayacağı fark edilince, lazer ışığı, termal ışık ve egzotik sıkıştırılmış haller vs. arasındaki değişiklikleri ilgilendiren bir kavram olarak tanıtılmasına yol açtı. 1977’de Kimble ve diğerlerinin tek atomun her seferinde tek foton yayımladığını göstermesi üzerine ışığın fotonlardan oluştuğuna dair daha ilgi çekici kanıtlar bulundu. Işığın önceden bilinmeyen klasik hallere benzemeyen kuantum halleri, örneğin sıkıştırılmış ışık da sonradan keşfedilmiş oldu.
Kısa ve aşırı kısa lazer atımlarının gelişimi – Q atımı ve model kilidi teknikleriyle oluşturuldu- süper hızlı işlem olarak bilinen çalışma alanının yolunu açtı. Katı hal araştırma uygulamaları (Raman spektroskopisi) bulundu ve ışığın madde üzerindeki mekanik kuvvetleri çalışıldı. İkinci olarak bahsettiğimiz, ışığın madde üzerindeki mekanik etkisi, atom bulutlarının hatta küçük biyolojik örneklerin lazer ışın demetiyle optik tuzaklarla veya optik cımbızlarla havaya kaldırıp konumlandırılmasını sağladı. Bu ve beraberinde Doppler soğutması, meşhur Bose-Einstein yoğunlaşmasını gerçekleştirebilmek için gerekli olan teknolojinin en önemli parçalarından biridir.
Diğer önemli başarılar da kuantum dolanıklığı, kuantum ışınlanması ve kuantum mantık kapılarıdır. Kuantum mantık kapıları, bir parça kuantum optiğinden bir parça da bilgisayar biliminden türemiş kuantum bilgi kuramının önemli ilgi alanıdır.
Kuantum fizikçileri arasında bugünün ilgi alanları parametrik dönüşümü, parametrik salınım, daha da kısa(attosaniye) atımlar, kuantum bilgi kuramında kuantum optiğinin kuantum optiğinin kullanılışı, atomların tek olarak işlenmesi, Bose-Einstein yoğunlaşması, uygulamaları ve nasıl kullanılacağı (atom optiği olarak da bilinen alt dal) uyumlu mükemmel emiciler ve daha fazlası üzerinedir. Kuantum optiği özellikle mühendislik ve teknolojik gelişime uygulamaları altında tanımlanan başlıklar bugünlerde genellikle fotonik olarak adlandırılır.
Kuantum optiği üzerine çalışmalar için birçok Nobel ödülü verilmiştir. Bunlardan birkaçı:
-2012’de Serge Haroche ve ‘’birbirinden ayrı kuantum sistemleri ölçülendirilmesi ve kullanılmasına olanak veren çığır açıcı deneysel yöntemler’’
-2005'te Theodor W. Hänsch, Roy J. Glauber ve .
Kuantum optiğinin kavramları
Quantum teorisine göre ışık sadece elektro-manyetik dalga olarak değil, boşluktaki ışığın hızıyla ilerleyen foton adı verilen parçacıkların akımıdır. Bu parçacıklar bildiğimiz bilardo topları gibi değil, dalga fonksiyonunun sınırlı bölgedeki dağılımlarıyla tanımlanan kuantum mekaniği parçacıkları olarak düşünülmelidir.
Her parçacık, hf’ye denk, -h Planck sabiti ve f ışığın frekansı- bir kuantumluk enerji taşır. Bir tek foton tarafından sahip olunan bu enerji tam olarak fotonu yayımlayan atomun (ya da başka bir sistemin) kesikli olan enerji seviyelerine karşılık gelir. Fotonun maddesel emilimi geri dönüştürülebilir bir işlemdir. Einstein’ın anlık emisyon açıklaması uyarılmış emisyonun varlığını da, lazerlerin var olduğunu gösteren ilke, ön görmüştür. Ancak, mazer’in (ve lazer’in) gerçek bulunuşu yıllar sonra bulunan nüfus terslenmesi oluşturacak yöntemine gerek duyuyordu. İstatistik mekaniğinin kullanılışı kuantum optiği için temel bir kavramdır. Işık fotonun oluşturulması ve imhası için alan işlemcisi bazında –kuantum elektrodinamiği dilinde- bahsedilir . Sık sık karşılaşılan ışık alanı Roy J. Glauber tarafından 1963’te tanıtılan uyumlu haldir. Eşik değerinin çok çok üstündeki tek-fazlı lazerin çıkış gücünü neredeyse tam olarak tanımlamak için de kullanılabilen uyumlu hal, Poisson foton sayısı istatiğini gösterir. Bazı belirli doğrusal olmayan etkileşimler aracılığıyla uyumlu hal, aşırı veya alt Poisson foton istatistiği gösterebilen sıkıştırma operatörü kullanılarak sıkıştırılmış uyumlu hale dönüştürülebilir. Bu tür ışıklara sıkıştırılmış ışık denir. Diğer kuantum halleri farklı ışık demetleri arasındaki foton istatistiği ilişkisine bağlıdır. Örnek olarak, anlık parametrik aşağı dönüştürücü ikiz-demet denilen, idealde her iki demetteki her fotonun bir diğeriyle ilişkili olduğu sistem oluşturabilir. Atomlar enerji özdurumları arasındaki geçişlerin Einstein’ın ışık yayılımı veya emilimi teorinden türetilen belirli seviyelerdeki enerji spektrumundaki kuantum mekanik salındırıcı olarak düşünülebilir.
Katı haldeki maddeler için katı hal fiziği enerji şeridi modeli kullanılır. Bu genellikle deneylerde kullanılan katı-hal cihazlarında ışığın nasıl tespit edildiğini anlamak için çok önemlidir.
Kuantum elektroniği
Kuantum elektroniği çoğunlukla 1950 ve 1970’lerde fiziğin kuantum mekaniğinin etkileriyle ilgilenen maddedeki elektronların fotonlarla birlikte olan etkileşimlerini ve içindeki davranışlarını açıklamakta kullanılan alanında kullanılır. Bugün, diğer dallar tarafından çokça kullanıldığı için nadiren kendi başına bir alt-dal olarak düşünülür. Katı hal fiziği, kuantum fiziğini devamlı kullanır ve genellikle elektronlar üzerine yoğunlaşır. Kuantum mekaniğinin elektroniğe özgü uygulaması yarı iletken fiziğinin içerisinde araştırılır. Bu terim, kuantum optiğinin bir parçası olarak üzerinde çalışılan lazer işlemleri için olan temel işlemleri de kapsar. Bu terimin kullanılışı kuantum Hall etkisi ve kuantum hücre otomatının başlangıç çalışmalarıyla da kesişir.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Kuantum optigi yari klasik ve kuantum mekanigi fizigini kullanarak isigi iceren olaylari ve onun mikroskobik seviyelerdeki maddelerle etkilesimini inceler TarihiBoslukta ilerleyen isigin momentumu ve enerjisi foton olarak bilinen parcaciklarin tam kati olacak sekildedir Kuantum optigi isigin birimini foton alip dogasini ve etkilerini ona gore inceler Bu kavrayisi mumkun kilan ilk onemli gelisme Max Planck in 1899 da ortaya koydugu kara cisim isima spektrumunun isigin enerjisinin belirli katlarda olmasi gerektigi hipotezi uzerine dogru modellemesinin yapilmasiydi Fotoelektrik etkisi Einstein in kendisine 1921 de Nobel odulu kazandiran 1905 te yazdigi makaledeki gibi bu katlanma olayinin bir diger kanitidir Niels Bohr kendi teorisindeki atomlarin enerji seviyelerinin de belirli katlar seklinde olmasi ve ozellikle hidrojenin emisyon spektrumunun optik isima hipotezinin de belirli katlar seklinde olmasina karsilik geldigini gostermistir Bu gelismelerden sonra isigin ve maddenin etkilesimini anlamak kuantum mekanigini butun olarak anlamak icin cok onemlidir Fakat kuantum mekaniginin madde isik etkilesimini inceleyen alt bilim alanlari aslinda isiktan daha cok madde uzerine bir arastirma gibi kabul edilir Bu yuzden 1960 larda genellikle atom fiziginden ve kuantum elektroniginden daha cok bahsedilirdi Lazer fizigi yani bu cihazlarin calisma ilkeleri tasarimlari ve uygulamalari onemli bir alan haline geldi ve lazerin calisma ilkelerinin altinda yatan kuantum mekanikleri artik isigin ozelliklerine daha cok onem verilerek inceleniyor ve kuantum optigi ismi artik bir gelenek haline geldi Lazer fizigi saglam teorik temellere ihtiyac duydugu icin ve ayrica bunlarin arastirilmasi yararli oldugunu kisa zamanda gosterdigi icin kuantum optigine olan ilgi kat kat artti Dirac in kuantum alan teorisini takip eden George Sudarshan Roy J Glauber ve Leonard Mandel 1950 ve 1960 larda kuantum teorisini elektromanyetik alanlarda uygulayarak isigin foto tespitinin ve istatistiginin ahenk derecesine bakiniz daha detayli anlasilmasini sagladi Bu da uyum durumunun isigin elektromanyetik alanlarin dalgalari klasik sekilde aciklamayla tamamen anlasilamayacagi fark edilince lazer isigi termal isik ve egzotik sikistirilmis haller vs arasindaki degisiklikleri ilgilendiren bir kavram olarak tanitilmasina yol acti 1977 de Kimble ve digerlerinin tek atomun her seferinde tek foton yayimladigini gostermesi uzerine isigin fotonlardan olustuguna dair daha ilgi cekici kanitlar bulundu Isigin onceden bilinmeyen klasik hallere benzemeyen kuantum halleri ornegin sikistirilmis isik da sonradan kesfedilmis oldu Kisa ve asiri kisa lazer atimlarinin gelisimi Q atimi ve model kilidi teknikleriyle olusturuldu super hizli islem olarak bilinen calisma alaninin yolunu acti Kati hal arastirma uygulamalari Raman spektroskopisi bulundu ve isigin madde uzerindeki mekanik kuvvetleri calisildi Ikinci olarak bahsettigimiz isigin madde uzerindeki mekanik etkisi atom bulutlarinin hatta kucuk biyolojik orneklerin lazer isin demetiyle optik tuzaklarla veya optik cimbizlarla havaya kaldirip konumlandirilmasini sagladi Bu ve beraberinde Doppler sogutmasi meshur Bose Einstein yogunlasmasini gerceklestirebilmek icin gerekli olan teknolojinin en onemli parcalarindan biridir Diger onemli basarilar da kuantum dolanikligi kuantum isinlanmasi ve kuantum mantik kapilaridir Kuantum mantik kapilari bir parca kuantum optiginden bir parca da bilgisayar biliminden turemis kuantum bilgi kuraminin onemli ilgi alanidir Kuantum fizikcileri arasinda bugunun ilgi alanlari parametrik donusumu parametrik salinim daha da kisa attosaniye atimlar kuantum bilgi kuraminda kuantum optiginin kuantum optiginin kullanilisi atomlarin tek olarak islenmesi Bose Einstein yogunlasmasi uygulamalari ve nasil kullanilacagi atom optigi olarak da bilinen alt dal uyumlu mukemmel emiciler ve daha fazlasi uzerinedir Kuantum optigi ozellikle muhendislik ve teknolojik gelisime uygulamalari altinda tanimlanan basliklar bugunlerde genellikle fotonik olarak adlandirilir Kuantum optigi uzerine calismalar icin bircok Nobel odulu verilmistir Bunlardan birkaci 2012 de Serge Haroche ve birbirinden ayri kuantum sistemleri olculendirilmesi ve kullanilmasina olanak veren cigir acici deneysel yontemler 2005 te Theodor W Hansch Roy J Glauber ve Kuantum optiginin kavramlariQuantum teorisine gore isik sadece elektro manyetik dalga olarak degil bosluktaki isigin hiziyla ilerleyen foton adi verilen parcaciklarin akimidir Bu parcaciklar bildigimiz bilardo toplari gibi degil dalga fonksiyonunun sinirli bolgedeki dagilimlariyla tanimlanan kuantum mekanigi parcaciklari olarak dusunulmelidir Her parcacik hf ye denk h Planck sabiti ve f isigin frekansi bir kuantumluk enerji tasir Bir tek foton tarafindan sahip olunan bu enerji tam olarak fotonu yayimlayan atomun ya da baska bir sistemin kesikli olan enerji seviyelerine karsilik gelir Fotonun maddesel emilimi geri donusturulebilir bir islemdir Einstein in anlik emisyon aciklamasi uyarilmis emisyonun varligini da lazerlerin var oldugunu gosteren ilke on gormustur Ancak mazer in ve lazer in gercek bulunusu yillar sonra bulunan nufus terslenmesi olusturacak yontemine gerek duyuyordu Istatistik mekaniginin kullanilisi kuantum optigi icin temel bir kavramdir Isik fotonun olusturulmasi ve imhasi icin alan islemcisi bazinda kuantum elektrodinamigi dilinde bahsedilir Sik sik karsilasilan isik alani Roy J Glauber tarafindan 1963 te tanitilan uyumlu haldir Esik degerinin cok cok ustundeki tek fazli lazerin cikis gucunu neredeyse tam olarak tanimlamak icin de kullanilabilen uyumlu hal Poisson foton sayisi istatigini gosterir Bazi belirli dogrusal olmayan etkilesimler araciligiyla uyumlu hal asiri veya alt Poisson foton istatistigi gosterebilen sikistirma operatoru kullanilarak sikistirilmis uyumlu hale donusturulebilir Bu tur isiklara sikistirilmis isik denir Diger kuantum halleri farkli isik demetleri arasindaki foton istatistigi iliskisine baglidir Ornek olarak anlik parametrik asagi donusturucu ikiz demet denilen idealde her iki demetteki her fotonun bir digeriyle iliskili oldugu sistem olusturabilir Atomlar enerji ozdurumlari arasindaki gecislerin Einstein in isik yayilimi veya emilimi teorinden turetilen belirli seviyelerdeki enerji spektrumundaki kuantum mekanik salindirici olarak dusunulebilir Kati haldeki maddeler icin kati hal fizigi enerji seridi modeli kullanilir Bu genellikle deneylerde kullanilan kati hal cihazlarinda isigin nasil tespit edildigini anlamak icin cok onemlidir Kuantum elektronigiKuantum elektronigi cogunlukla 1950 ve 1970 lerde fizigin kuantum mekaniginin etkileriyle ilgilenen maddedeki elektronlarin fotonlarla birlikte olan etkilesimlerini ve icindeki davranislarini aciklamakta kullanilan alaninda kullanilir Bugun diger dallar tarafindan cokca kullanildigi icin nadiren kendi basina bir alt dal olarak dusunulur Kati hal fizigi kuantum fizigini devamli kullanir ve genellikle elektronlar uzerine yogunlasir Kuantum mekaniginin elektronige ozgu uygulamasi yari iletken fiziginin icerisinde arastirilir Bu terim kuantum optiginin bir parcasi olarak uzerinde calisilan lazer islemleri icin olan temel islemleri de kapsar Bu terimin kullanilisi kuantum Hall etkisi ve kuantum hucre otomatinin baslangic calismalariyla da kesisir