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 membangun mikroskop terahertz untuk mengamati gerakan kuantum dalam superkonduktor

Dilaporkan oleh AI Gambar dihasilkan oleh AI

Fisikawan di MIT telah mengembangkan mikroskop baru yang menggunakan cahaya terahertz untuk secara langsung mengamati getaran kuantum yang tersembunyi di dalam bahan superkonduktor untuk pertama kalinya. Perangkat ini memampatkan cahaya terahertz untuk mengatasi keterbatasan panjang gelombangnya, sehingga dapat mengungkap aliran elektron tanpa gesekan di dalam BSCCO. Terobosan ini dapat memajukan pemahaman tentang superkonduktivitas dan komunikasi berbasis terahertz.

Para peneliti di Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf telah merekam atom tembaga yang kehilangan dan mendapatkan kembali elektron dalam femtodetik menggunakan laser ganda. Eksperimen ini menciptakan plasma yang sangat panas yang meniru kondisi kosmik ekstrem. Temuan ini dapat memajukan penelitian fusi laser.

Dilaporkan oleh AI

Para peneliti di EPFL telah menciptakan laser ultracepat berskala chip pertama yang menyamai performa laser femtodetik meja tradisional. Perangkat ini menghasilkan pulsa sesingkat 147 femtodetik dengan energi sebesar 1,05 nanojoule.

Sebuah tim peneliti internasional telah mencapai tonggak sejarah dalam komunikasi kuantum dengan melakukan teleportasi status polarisasi foton tunggal di antara dua titik kuantum terpisah melalui tautan udara terbuka sepanjang 270 meter. Eksperimen yang dilakukan di Sapienza University of Rome ini menunjukkan potensi penggunaan relai kuantum dalam jaringan kuantum di masa depan. Temuan ini telah dipublikasikan di Nature Communications.

Dilaporkan oleh AI

Para peneliti dari University of the Witwatersrand di Afrika Selatan dan Huzhou University telah menemukan struktur topologi tersembunyi dalam foton terjerat, yang mencapai hingga 48 dimensi. Pola-pola ini muncul dari momentum sudut orbital cahaya yang dihasilkan melalui spontaneous parametric downconversion. Temuan yang dipublikasikan di Nature Communications ini menyarankan cara baru untuk menyandikan informasi kuantum.

Situs web ini menggunakan cookie

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