Ilmuwan ungkap kamera yang mampu menangkap peristiwa dalam sepersejuta triliun detik

Para peneliti di East China Normal University telah mengembangkan teknik pencitraan baru yang menangkap peristiwa ultra-cepat dalam hitungan triliunan detik, mengungkapkan perubahan kecerahan dan struktural dalam satu kali pengambilan gambar. Metode yang disebut compressed spectral-temporal coherent modulation femtosecond imaging (CST-CMFI) ini melacak fenomena seperti pembentukan plasma dan pergerakan elektron. Yunhua Yao, ketua tim peneliti, menggambarkannya sebagai kemajuan besar bagi bidang fisika, kimia, dan ilmu material.

Di Extreme Optical Imaging Laboratory milik East China Normal University, para ilmuwan telah menciptakan CST-CMFI, sebuah terobosan dalam pencitraan ultra-cepat sekali jepret. Teknik ini menggabungkan pemetaan spektrum waktu, pencitraan spektral kompresif, dan pencitraan modulasi koheren untuk merekam intensitas cahaya serta informasi fase dari peristiwa yang berlangsung dalam ratusan femtodetik. Denyut laser chirped menghubungkan waktu ke panjang gelombang, dan jaringan saraf berbasis fisika merekonstruksi data tersebut menjadi rangkaian bingkai, membentuk film ultra-cepat dari satu kali paparan. Yunhua Yao, ketua tim peneliti, menjelaskan: 'Teknik baru kami dapat menangkap evolusi lengkap dari kecerahan dan struktur internal objek dalam satu pengukuran.' Tim tersebut telah mempublikasikan karya mereka di jurnal Optica. Pengujian menunjukkan metode ini pada plasma yang dihasilkan dalam air oleh denyut laser femtodetik, memperlihatkan perubahan kecerahan dan fase di saluran plasma, termasuk pembentukan elektron bebas yang padat. Mereka juga mengamati dinamika pembawa muatan pada ZnSe, mendeteksi variasi fase halus bahkan tanpa adanya perubahan intensitas. Yao mencatat: 'Pengukuran fase bisa jauh lebih sensitif daripada pengukuran intensitas dalam mendeteksi proses ultra-cepat yang halus.' Yao menyoroti potensi penerapan pada laser berdaya tinggi untuk energi bersih, manufaktur canggih, elektronik efisien, dan sel surya. Tim tersebut berencana untuk mempelajari dinamika antarmuka dan transisi fase ultra-cepat, serta mengintegrasikan CST-CMFI dengan fotografi ultra-cepat kompresif untuk penggunaan yang lebih luas.

Artikel Terkait

MIT terahertz microscope revealing quantum vibrations in a superconductor crystal, with scientists observing in a lab.
Gambar dihasilkan oleh AI

MIT builds terahertz microscope to observe quantum motions in superconductors

Dilaporkan oleh AI Gambar dihasilkan oleh AI

Physicists at MIT have developed a new microscope using terahertz light to directly observe hidden quantum vibrations inside a superconducting material for the first time. The device compresses terahertz light to overcome its wavelength limitations, revealing frictionless electron flows in BSCCO. This breakthrough could advance understanding of superconductivity and terahertz-based communications.

Researchers at EPFL have developed a method to measure the duration of ultrafast quantum events without using an external clock. By analyzing electron spin changes during photoemission, they found that transition times vary significantly based on a material's atomic structure. Simpler structures lead to longer delays, ranging from 26 to over 200 attoseconds.

Dilaporkan oleh AI

A team of scientists has developed a new method to manipulate quantum materials using excitons, bypassing the need for intense lasers. This approach, led by the Okinawa Institute of Science and Technology and Stanford University, achieves strong Floquet effects with far less energy, reducing the risk of damaging materials. The findings, published in Nature Physics, open pathways to advanced quantum devices.

Scientists at the Fritz Haber Institute of the Max Planck Society and international collaborators say they have reconstructed a real-time “movie” of atoms moving for up to a picosecond before an electron-transfer-mediated decay (ETMD) event, showing that nuclear motion and geometry can strongly influence when the decay occurs and what it produces.

Dilaporkan oleh AI

For the first time, researchers have demonstrated light behaving like the quantum hall effect, a phenomenon previously observed only in electrons. Photons now drift sideways in quantized steps determined by fundamental constants. This breakthrough could enhance precision measurements and advance quantum photonic technologies.

Scientists at the University of Basel and ETH Zurich have reversed the polarity of a specialized ferromagnet with a focused laser beam, without heating the material. This achievement, detailed in Nature, combines electron interactions, topology, and dynamical control in a single experiment. The method hints at future light-based electronic circuits on chips.

Dilaporkan oleh AI

Scientists have developed a light-based sensor that can identify tiny amounts of cancer biomarkers in blood samples, potentially enabling earlier detection than traditional scans. The technology combines DNA nanostructures, CRISPR, and quantum dots to produce a clear signal from just a few molecules. Tests on lung cancer patient serum showed promising results at sub-attomolar levels.

 

 

 

Situs web ini menggunakan cookie

Kami menggunakan cookie untuk analisis guna meningkatkan situs kami. Baca kebijakan privasi kami untuk informasi lebih lanjut.
Tolak