מגזין הטכניון | קיץ 2026

https://opg.optica.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-13-3-395 למאמר: 32 פיזיקה קוונטית ח וקרים מהטכניון מדדו לראשונה את משך הזמן של פעימות (פולסים) בודדות של צורת אור קוונטית ייחודית, המכונה "ריק מכווץ ). ממצאי BSV - Bright Squeezed Vacuum בהיר" ( , כתב עת מוביל בתחומי Optica המחקר פורסמו ב- האופטיקה והפוטוניקה. את המחקר הובילו ד"ר מיכאל קרוגר והדוקטורנט יובל קרן מהפקולטה לפיזיקה, המכון למצב מוצק ומרכז הלן דילר למדע וטכנולוגיה של קוונטים בטכניון. הוא נערך בשיתוף פעולה עם עמיתיהם הפרופסורים אורן כהן, פבל סידורנקו ועדו קמינר מהטכניון וכן אנדריי רספוטניי ממכון מקס פלאנק למדע האור בגרמניה. הוא סוג ייחודי של אור קוונטי. באופן רשמי הוא BSV מוגדר כ"מצב ריק" (ואקום), כלומר מצב של היעדר אור שבו השדה החשמלי הוא אפס בממוצע, ועם זאת הוא מתאפיין בתנודות קוונטיות (פלוקטואציות) עצומות של .) Squeezing השדה החשמלי כתוצאה מאפקט הכיווץ ( הדבר עומד בניגוד מוחלט לסוג האור הסטנדרטי המופק ממערכות לייזר עוצמתיות - אור הנמצא ב"מצב קוהרנטי" - שבו התנודות הקוונטיות חלשות ביותר. , התנודות הללו עשויות ליצור פעימות BSV במצב של ) פוטונים 10 ¹² אור חזקות במיוחד, המכילות עד כטריליון ( בפעימה בודדת. מכאן גם נגזר השם "ריק מכווץ בהיר". עד כה, איש לא הצליח למדוד את משך הזמן שאורכת בודדת. BSV פעימת באמצעות שיטת התאבכות (אינטרפרומטריה) חדשנית, הצוות מהטכניון הצליח לשחזר את השדה החשמלי של כל פעימה קוונטית כזו. זאת על ידי התאבכות של על כל תנודותיו הקוונטיות האדירות, עם פעימות BSV ה- לייזר קוהרנטי מבוקר היטב. על ידי איסוף וניתוח נתונים של תבניות התאבכות רבות חילצו החוקרים את המבנה הזמני של השדה החשמלי לכל פעימה ופעימה. שנמדד נמשך BSV מדידה זו חשפה כי כל הבזק מיליוניות של מיליארדית 27( פמטו-שניות בלבד 27- כ השנייה), נתון המציב את מקור האור הזה בבירור בסקאלת הזמן האולטרה-מהירה. כמו כן, החוקרים אימתו שלאחר מיצוע על פני פעימות רבות, מתקבל אכן קרוב לאפס - סימן BSV כי השדה החשמלי של ה- ההיכר המובהק של מצב ואקום של אור. פעימות אור קצרות ורבות עוצמה חיוניות להנעת תהליכים אופטיים לא-ליניאריים וכן לצפייה בתנועת אלקטרונים בתוך מערכות של חומר מעובה בסקאלת זמן של אטו-שניות (מיליארדית של מיליארדית השנייה). יוכל להפוך לכלי רב- BSV החוקרים מעריכים כי ה- עוצמה לחקר אינטראקציות אור וחומר קיצוניות. צפוי לייצר אינטראקציה BSV בזכות טבעו הקוונטי, ה- פחות הרסנית עם חומרים בהשוואה ללייזר קוהרנטי קונבנציונלי. תכונה זו עשויה לאפשר למדענים לחקור חומרים בתנאי קיצון מבלי לגרום להם נזק, יעד מרכזי בניסויים עתידיים. "זוהי רק ההתחלה", ציין ד"ר קרוגר. "אור מסוג ואקום מכווץ בהיר פותח בפנינו אפשרויות מרתקות לחקר הדינמיקה האולטרה-מהירה של אלקטרונים ולפריצת הגבולות המוכרים של האופטיקה הלא-ליניארית". מחקר זה מהווה פריצת דרך משמעותית בתחומי האופטיקה הקוונטית והמדע האולטרה-מהיר ומבסס עוד יותר את מעמדו המוביל של הטכניון בחקר פוטוניקה בסיסית ויישומית. ד"ר מיכאל קרוגר (משמאל) והדוקטורנט יובל קרן בפקולטה לפיזיקה נמדדו לראשונה פעימות אור קוונטיות על-מהירות