دانشمند ايراني موسسه فن‌آوري فدرال (ETH‌) سوييس و همكارانش موفق به ساخت كوچكترين ايستگاه راديويي دنيا شدند؛ دو مولكول كه از طريق تك فوتون‌ها با يكديگر ارتباط برقرار مي‌كنند!

به گزارش پایگاه فراخوانهای علمی پژوهشی کشور، دكتر وحيد صندوقدار، سرپرست تيمي تحقيقاتي در موسسه ETH با همكاري محققاني از موسسه ماكس پلانك آلمان در تحقيقات خود نشان دادند كه حتي يك تك فوتون در حال حركت مي تواند با يك تك اتم يا مولكول در تعامل باشد.

اصلي ترين چالش پيش روي محققان تأمين يك منبع مناسب از تك فوتون با فركانس و پهناي باند مناسب است.

زماني كه يك اتم يا مولكول يك فوتون را جذب مي كند، يك انتقال موسوم به حالت برانگيخته ايجاد مي شود. پس از چند نانوثانيه (يك هزار ميليونيوم پانيه) اين حالت برانگيختگي تنزل پيدا كرده و يك فوتون ساطع مي كند.

تيم تحقيقاتي در آزمايش خود از دو نمونه حاوي مولكول فلوئورسنت جاسازي شده در بلورهاي آلي استفاده كردند و آنها را تا 272- درجه سانتي گراد سرد كردند. تك مولكول ها در هر دو نمونه با تركيبي از انتخاب طيفي و فاصله اي شناسايي شدند.

براي توليد فوتون منفرد، يك تك مولكول در نمونه منبع برانگيخته شد. با كاهش حالت برانگيختگي مولكول، فوتون هاي ساطع شده جمع آوري و بر روي نمونه هدف در فاصله چند متري متمركز شدند.

براي حصول اطمينان از مشاهده فوتون هاي ساطع شده توسط مولكول، تيم تحقيقاتي بايد مطمئن مي شد كه آنها فركانسي مشابه فركانس فوتون داشته باشند. اندازه مولكول يك نانومتر (100 هزار برابر باريكتر از قطر موي انسان) است، اما تمركز پرتو نمي تواند كمتر از چند صد نانومتر باشد. در اين حالت بيشتر نور ورودي از اطراف مولكول عبور مي كند. در فرآيند جديد مولكول مانند يك آنتن عمل مي كند كه پرتوهاي نوري ساطع شده را در مجاورت خود به دام مي اندازد.

نتايج اين تحقيق كه در مجله Physical Review Letters منتشر شده است، نخستين نمونه از يك ارتباط راه دور بين دو آنتن كوانتومي نوري در مقايسه با آزمايشات هرتز و ماركوني روي آنتن هاي راديويي در قرن نوزدهم است.

وحيد صندوقدار كه در سال 1345 در تهران متولد شده، تحصيلات متوسطه خود را در دبيرستان علامه حلي (تيزهوشان) و تحصيلات ليسانس خود را در دانشگاه كاليفرنيا در ديويس به پايان برده و پس از طي تحصيلات كارشناسي ارشد و دكتري در دانشگاه «ييل» آمريكا» از سال 2001 به عنوان استاد تمام در آزمايشگاه شيمي فيزيك موسسه فن‌آوري فدرال سوئيس (ETH) در زوريخ فعاليت دارد.