An t-ionannas laséar

Laser: An fhiabhras cuantach le haghaidh daoine chun solas a n-éalaigh
San fheithiúil Mojave ina gcónaí i gCaliarna, tá grúpa d'astrónóirí ag scaipeadh beamaí leidh 10 méadar suas ar an spéir i ndiaidh na hoíche. Ní hé an tseang solas glas seo chun comórtas a chur leis na réaltaí ach chun sciotais a chur ar fáil dóibh chun pictiúr níos soiléire den domhan ná mar a bhfuil sa phictiúr Hubble a fháil trí rialú na tuarascála atmosfeara. Is é bunús an tsolais seo níos fearr againn, ceann de na n-inniúchtaí is mó sa chéad 20 - an léiser. Ní raibh a sheimplifiú gan ábhar ach cúlra idirghníomhach a chrochadh thar uisce na n-eolaíochtaí, na heolaíochtaí innealtóireachta agus na n-eolaíochtaí máinliath.
Acht Ceann: An Teoiric 'Spiorad' a Chaithtear
I gcead 1917, chur síos Einstein sé de bharr cothromuithe i n-óffig na hOllscoile Bhairlín, ag plé le cúram an bheithiú "eisiomh thar aghaidh". Is é an phléanáis seo, a raibh sí amhlaidh mar "an fhaistíocht teoiriciúil", mar a léiríonn siad go bhfuil fótónaí, cosúil le domuinní, ag glacadh ar n-atomacha chun "clóna" a fhoilsionadh go hiomlán acu féin. Ach d'fhan an faistine seo dúnmhar go dtí laghmhíochán 30 bliain - ó thaobh go n-raibh aon duine in ann bealach a aimsiú chun an tséimh atómach seo a chur i gcás go coluinteach.
Níorbh é go dtí oíche earraí i 1951 a raibh Charles Townes ón Ollscoil Columbia ag plé leis féin ar chnocán páirce nuair a thug sé faoi deara go gcuirfeadh bomhadóireacht mhollcainní leis an eileamagtaítseach ina gcás faoi chóras ábhartha, an uimhir de phartáin ina n-ábhar éifeachtúil níos airde ná na partáin íochtaracha, idirbháid "scawsa" n-éifeachtúil a dhéanamh. D'fhéadfadh an fhealsúnacht seo, atá gnáthiomlaithe mar "athrú uimhreacha partán", a bhaint amach sa bhandroimheadh go ceann, agus d'fhógair sé an chéad léiser micróg (Maser). Ach is luaithe ná sin a thuig an t-áit éagsúla eolaíochta go mbeadh réabhlóide teicniúil ina ndiaidh dá gcuirfí an fad cama isteach i mílteach an ranga solas vísiúil.
Acht a Dara: An Chage Fhotóna Idirnódh
I 1960, bhí an tseomra laboratóireachta de Theodore Maiman lán le crithbhaidheanna ruibh ar shon gur chur orthu "bás" a thabhairt ag eolaithe eile. Ar an tráth sin, díorthaigh an teoiric phríomhghníomh go raibh comhréas cuspóireacht níos íochtarach againn ag na crithbhaidheanna, ach faighidh Maiman go gcuirfidís nua-thonn "comhréas trí-leibhéal" i bhfeidhm ag éisc árann láidir. Chuir sé spiraí láimh xinón inmheáin faoi chomhdhéantú dearg, mar dá mbeadh sé ag cúlú an fhirínne le scannal. Go deimhin, chuir sé airgead uirthi i gcás na ngéaglaí chun "doras éifeacht fhotón" a chruthú.
San árdaíochta seo, a bhfuil méid nó bheithiúil le peileog amháin, déanann fóitseánna dul i ngleic arís agus ar ais ag luas 300 milliún uair ina gcéad sa chéad soic. Gach uair a thugann sé tríd an ordóg cróm, briseadh ráitis éigrithe nua, agus méadar ann cumas na ngeal le haghaidh chruinnithe. Nuair a phréab túisce na n-fóitseánna tríd an scagail argaún bán leath-throm, féach sund ar dtús airgid dúchais dearg láser le comhthéacs spás-timpisteach – ba chomhbhréagach a monochromaiceacht ná 100,000 uair ná raon gréine, agus ba chúramach a himrealltacht ná céad-deichnóimh den imrealltacht scannála.
Acht 3: Damhsa an Ghéarlighte ar Nádúr
Tá teicneolaíocht na leice i ngné an 21ú huair déag briste thar cheannfadaí na gcailleadh mórfheasc. I ngleachán bealoidis, tá inžinéirí fós ag feabhsú struchtúir ghlúineacht quanta ar mhatraí gailliam arsenaid atá níos lú ná ceathrúchán den fheadóg duine tríd teicneolaíocht epitais béim mhóleacúl. Nuair a théann an curraigh tríd na hidirchéimthe seo ar leibhéal nanoscála, cuireann fotóna atá faighte ón éadú idir eilectraí agus chualainn sa pholl potaisial go soiléiriúil i bhfolach Bragg reflectáir, ag formháil léice beagánach le hiomparacht de chéad is fearr.

Ní hé lá inniu ná cúlra "léictí topológacha": tarraingtear fotóna trí chonar spiraíl ar pháipéar an máterial, cosúil le ngreasa geala ag rith ar scadán Mobius, gan bheith faoi choinne ag sceadú traidisiúnta léictí. Tugann an struchtúr seo fiú do léictí a bheith ag dul tríd íodáltaí atá buailte isteach i nóda gan tabhairt, ag tarlú réabhlóide don chipe fótóinse.
Acht a Ceathrú: An tSliotadh Fhéinimh A Scíobhíonn an Fhírinne

Ina choinne an teileacsa rádha "Sky Eye" na Síne i gCuidhóu, tá detáilríochta neamhfhriththaramach sinfóin ina úsáid le laistea a intreachtú le réad ríomhscéime cosmaic ó 13.7 míle bliain solas ó shonn. Nuair a thagann gach fhotón isteach, cuirfidh sé béim ar athrú phaindéala idirghníomhach san fheirmthéarmh, a dtabharfar faoi chúram láise féinscéimeora trí hathruithe saincheannach de chéad miltean de nanosecund.

San áireamh Leighis, rinne lasair idirfhéideacha trasfhoirmiú go "scian glas gan scáth", ag críochnú léinte de chéad mícron ar an gcórnéa níos tapaidh ná mar a théann neorónaí, ag cinntiú an-tuiscint gan an-timpeallacht a thoradh. I 2023, tháinig "léiriú léarscáil phictiúchán" chuige: cuirtear plasmach idirghníomhach ar pháirt bhunaithe ar bharr nanobharróg óir tríd teacht ar fhoirmeamh lásiar chóraighthe, ag blastáil gineálta graithe gan baint le ceall sláinte.

Ó réamhmeastachán Einstein go scintleán rubha Maiman, ó fheabhsaithe saor in aisce go bhfochair éadrom, is inscnear an stair eolais na leiceálach ar fad faoi bhrí athrú daonna ar stáid qwantum solas.