نورشناخت کوانتومی

نورشناخت کوانتومی شاخه از فیزیک است که بررسی رفتار نور به عنوان یک موجود کوانتمی با رفتاری کاملا کوانتمی می‌پردازد.

تاریخچه

ماهیت نور قرن هاست که برای بشر سوالی اساسی است. از دوران ماقبل اسلام گرفته تا امروز انسانهای زیادی بر روی شناخت نور کار و تحقیق کرده اند. ابن هیثم که او را پدر علم نور شناخت می‌دانند اولین کسی است که مطالعات و تحقیقات مبسوطی بر روی نور انجام داد و جبهه این حوزه از علم را گشود. انسانهای زیادی پس از او به بررسی و شناخت نور پرداختند و نظریات زیادی نیز ارائه شد. نیوتون نیز در این زمینه نظریات قابل تاملی دارد. او نور را به صورت ذراتی در نظر گرفت که در یک مسیر خاص در حرکتند. پس از او دیدگاه موجی نور غلبه یافت و با ظهور مکانیک کوانتمی و توصیف پدیده فوتوالکتریک توسط انیشتین بر اساس نظریه ذره‌ای نور، این نظریه دوباره زنده شد. نورشناخت کوانتمی در واقع ادامه راه این شناخت است.

این شاخه از علم فیزیک امروزه به جاهای زیبایی رسیده است به گونه‌ای که دورنمای آتی آن بسیار روشن و هیجان بر انگیز است.

کلیات

برای بررسی رفتار و ویژگی‌های نور و اندرکنش آن با ماده چندین رویکرد وجود دارد که می‌توان به نورشناخت کلاسیک که شامل بررسی رفتار نور به صورت یک پرتو نور (نورشناخت هندسی) و رفتار نور به عنوان یک موج الکترومغناطیس ( نورشناخت الکترومغناطیسی)، و نورشناخت کوانتمی که به رفتار نور به عنوان یک موجود کوانتمی می‌پردازد اشاره کرد.

در رویکرد کوانتمی به نور که در واقع کاملترین رویکرد به نور تاکنون است، نور را به صورت یک موجود متشکل از ذراتی به نام فوتون فرض می‌کنند. این رویکرد تا کنون توانسته است به بسیاری از سوالات پیرامون رفتار نور در مواجهه با طبیعت و ماده پاسخ دهد.

جبهه‌های علمی این شاخه

پالسهای فوق کوتاه، استفاده از نورشناخت کوانتومی در نظریه اطلاعات کوانتومی و ایجاد مخابراتی جدید بر این پایه، کار با تک اتم، ایجاد تک فوتون و بسیاری از زمینه‌های تحقیقاتی دیگر.

جستارهای وابسته

نانو فوتونیک

پلاسمونیک

میکرو فوتونیک

منابع

Introductory Quantum Optics,C. C. Gerry and P. L. Knight,Cambridge University Press, 2005,