science >> Wetenschap >  >> Fysica

Majorana Photons:Nieuwe superklasse fotonen kan reizen met verschillende golffronten

Majorana-radiaal gepolariseerd gedraaid foton. Krediet:Robert R. Alfano &Yury Budansky

Geprezen als een pionier door Photonics Media voor zijn eerdere ontdekkingen van supercontinuüm en Cr-afstembare lasers, City College of New York Distinguished Professor of Science and Engineering Robert R. Alfano en zijn onderzoeksteam claimen een nieuwe doorbraak met een nieuwe superklasse fotonen die "Majorana-fotonen" worden genoemd. Ze kunnen leiden tot verbeterde informatie over de overgang op kwantumniveau en beeldvorming van de hersenen en de werking ervan.

Alfano's groep baseerde zijn onderzoek op het feit dat fotonen, terwijl het de opvallende eigenschappen van polarisatie bezit, golflengte, coherentie en ruimtelijke modi, verschillende vormen aannemen. "Fotonen zijn geweldig en zijn niet allemaal hetzelfde, ' zegt Alfano.

Hun focus "was om een ​​speciale supervorm van fotonen te gebruiken, die de verstrengelingswendingen van zowel polarisaties als het golffront verwerken ... en zich dieper in hersenweefsel zouden voortplanten, microtubuli en neuroncellen, het geven van meer fundamentele informatie van de hersenen dan de conventionele fotonvormen."

Deze unieke fotonen kunnen met verschillende golffronten reizen. Ze hebben ook een draaikolk waar het golffront draait en de polarisatie niet homogeen is in de diameter van de golfbundel. Deze bundels worden cilindrische vector vortex bundels (CVVB) genoemd.

Onder deze CVVB-fotonen, het Alfano-team identificeerde een nieuwe "superspeciale" klasse, de klassieke verstrengelde fotonenbundels. Deze fotonen worden gemengd, met verschillende soorten circulaire polarisatie en +L en -L baanimpulsmoment lokaal. In aanvulling, ze zijn verstrengeld met hun eigen anti-foton.

Alfano noemde ze Majorana-fotonen naar Ettore Majorana, een Italiaanse theoretisch natuurkundige en beschermeling van Enrico Fermi, die aan neutrinomassa's werkte.

"Het 'superspeciale foton' zal een belangrijke rol spelen bij het begrijpen van de fundamentele en kwantumprocessen in materialen, diepere penetratie, en om toepassingen op het gebied van fotodetectie te verbeteren, informatie, communicatie en toekomstige computers, " zei Alfano, een productieve uitvinder wiens onderzoek heeft geleid tot vooruitgang in ultrasnelle laserwetenschap en niet-lineaire optische beeldvorming, sinds 1970.