สล็อตเว็บตรง ลำแสงของรถแทรกเตอร์แบบอะคูสติกม้วนอยู่ในวัตถุอย่างเดธสตาร์

ระบบเสียง (พิเศษ) ใหม่ช่วยให้วัตถุขนาดเล็กลอยอยู่ สล็อตเว็บตรง กลางอากาศและเคลื่อนที่ด้วยการควบคุมที่ไม่เคยมีมาก่อน ลูกปัดพลาสติกขนาดมิลลิเมตรลอย หมุน เคลื่อนที่ไปรอบๆ และม้วนเข้าราวกับถูกดึงด้วยลำแสงรถแทรกเตอร์เมื่อวางไว้ในระยะของแท่นระเบิดอัลตราซาวนด์ เทคนิคนี้อธิบายไว้ในNature Communications เมื่อวันที่ 27 ตุลาคม ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถจัดการวัตถุแบบแฮนด์ฟรี และอาจกระตุ้นและกระตุ้นเซลล์ในร่างกายได้ในที่สุด

นักวิทยาศาสตร์ในสเปนและอังกฤษได้ปูกระเบื้องบนแท่นที่มีลำโพงหลายสิบตัวซึ่งปล่อยคลื่นเสียงขนาด 40 กิโลเฮิรตซ์ เกินขอบเขตของการได้ยินของมนุษย์ คลื่นรบกวนก่อให้เกิดสนามเสียงสามมิติ ซึ่งนักวิจัยได้ควบคุมเพื่อดักจับและจัดการกับลูกปัด การทดลองก่อนหน้านี้ประสบความสำเร็จในการควบคุม 3 มิติโดยล้อมรอบวัตถุเป้าหมายด้วยแพลตฟอร์มลำโพงหลายตัว ในขณะที่การตั้งค่าใหม่ต้องการเพียงอันเดียว 

ไลท์เลียนแบบโรงแรมที่มีตำแหน่งงานว่างไม่จำกัด

ภาพประกอบของ Hilbert ของอินฟินิตี้เป็นแรงบันดาลใจให้เกิดความแปลกใหม่ในการจัดเก็บข้อมูลออปติคัล โรงแรมขนาดใหญ่ที่เหลือเชื่อได้ให้แรงบันดาลใจในการขยายขีดความสามารถในการรับข้อมูลของแสง

เทคนิคใหม่ที่จัดการกับความบิดเบี้ยวของแสงนั้นเทียบเท่ากับการทดลองทางความคิดของนักคณิตศาสตร์เพื่อสร้างพื้นที่ในโรงแรมที่มีห้องพักจำนวนนับไม่ถ้วน ในงานวิจัยที่ตีพิมพ์ใน Physical Review Letters ฉบับวันที่ 16 ตุลาคมนักฟิสิกส์ได้เพิ่มระดับความบิดเบี้ยวของลำแสงเป็น สามเท่า

เนื่องจากนักฟิสิกส์สามารถเข้ารหัสข้อมูลลงในชิ้นส่วนของแสงบิดเบี้ยวเหล่านั้นได้ ( SN: 7/27/13, p. 11 ) โครงการนี้จึงสร้างตำแหน่งว่างสำหรับการเพิ่มข้อมูลที่เข้ารหัสแบบบิดเกลียวมากขึ้นในลำแสงเดียว โรเบิร์ต บอยด์ ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษา นักฟิสิกส์เชิงแสงจากมหาวิทยาลัยโรเชสเตอร์ในนิวยอร์กกล่าวว่า “เป็นเคล็ดลับในการให้แบนด์วิดธ์มากขึ้น Light ส่งข้อมูลผ่านสายไฟเบอร์ออปติกทั่วโลกอยู่แล้ว แม้ว่าจะไม่ได้ผ่านการบิดก็ตาม

ในการบรรยายในปี 1925 นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน David Hilbert ได้อ้างถึงโรงแรมสมมุติที่มีห้องพักจำนวนนับไม่ถ้วน ทั้งหมดถูกครอบครอง ทางโรงแรมยังมีป้ายตำแหน่งว่างถาวร เมื่อแขกเช็คอิน ผู้ดูแลโรงแรมจะมีผู้พักอาศัยปัจจุบันทุกคนกะขึ้นหนึ่งห้อง ปล่อยให้ห้อง 1 ว่าง ทางโรงแรมยังมีวิธีแก้ปัญหาเมื่อมีนักท่องเที่ยวที่เหนื่อยล้าหลั่งไหลเข้ามาอย่างไม่ขาดสาย: แขกปัจจุบันทุกคนจะย้ายไปที่ห้องปัจจุบันเป็นสองเท่าเพื่อจะได้ใช้เฉพาะห้องเลขคู่เท่านั้น

อินฟินิตี้มีบทบาทจำกัดในโลกอันจำกัดของเรา 

แต่มีความเกี่ยวข้องในฟิสิกส์ควอนตัม ตัวอย่างเช่น อะตอมมีระดับพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องเป็นจำนวนอนันต์ซึ่งคล้ายคลึงกับห้องพักในโรงแรมของฮิลเบิร์ต แรงบันดาลใจจาก Hilbert นักฟิสิกส์ควอนตัม John Jeffers จาก University of Strathclyde ในกลาสโกว์ประเทศสกอตแลนด์และเพื่อนร่วมงานซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมของการศึกษาใหม่ได้คิดค้นแผนทฤษฎีสำหรับการคูณระดับพลังงานด้วยค่าใดค่าหนึ่งโดยเลื่อนขึ้นด้านบนในขณะที่สร้างจำนวนอนันต์ ของตำแหน่งงานว่าง

ในทำนองเดียวกัน ลำแสง (หรือแม้แต่โฟตอนเพียงตัวเดียว) สามารถให้การบิดแบบแยกส่วนแต่ไม่จำกัดจำนวน โดยใช้งานทางทฤษฎีเป็นแนวทาง บอยด์และเพื่อนร่วมงานได้ทำการทดลองเกี่ยวกับทัศนศาสตร์เพื่อใช้รูปแบบการคูณของโรงแรมฮิลเบิร์ตด้วยแสงเลเซอร์ “หมายเลขห้อง” คือจำนวนบิดต่อความยาวคลื่น และนักวิจัยเลือกที่จะคูณด้วยสามแทนที่จะเป็นสอง

จอแสดงผลคริสตัลเหลวขนาดเล็กที่เรียกว่าโมดูเลเตอร์แสงเชิงพื้นที่ทำให้เกิดการบิดตัวของลำแสงโดยเฉพาะ กล่าวคือบิดเพียงครั้งเดียว จากนั้นชุดเลนส์หลายชุดจะดึงแสงออกมา ทำให้ง่ายต่อการจัดการลำแสง หลังจากกระเด้งลำแสงจากโมดูเลเตอร์อีกสองตัวและหมุนใหม่ แสงก็บิดเบี้ยวเป็นสามเท่า: ส่วนประกอบของลำแสงซึ่งเดิมอยู่ในสถานะบิดครั้งเดียวตอนนี้มีการบิดสามครั้ง

นักวิจัยได้แปลงหนึ่งบิดเป็นสามเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีส่วนประกอบของลำแสงอยู่ในสถานะหนึ่งและสองบิด รัฐก็ว่างเหมือนห้องในโรงแรม และเช่นเดียวกับเจ้าของโรงแรมฮิลเบิร์ตที่ย้ายแขกทุกคนในคราวเดียว เทคนิคนี้จะทวีคูณสภาพความบิดเบี้ยวทั้งหมดในคราวเดียว

“มันเป็นงานที่ฉลาดมาก” David Andrews นักฟิสิกส์ควอนตัมและนักเคมีจากมหาวิทยาลัย East Anglia ในเมือง Norwich ประเทศอังกฤษกล่าว แต่เขากล่าวว่าการเชื่อมต่อกับโรงแรมฮิลเบิร์ตนั้นค่อนข้างยืดเยื้อ ในขณะที่แสงสามารถกักเก็บความบิดเบี้ยวได้ไม่จำกัดในทางเทคนิค แต่ข้อจำกัดในทางปฏิบัติอาจจำกัดการบิดโดยรวมให้เหลือเพียงไม่กี่ร้อย

โชคดีที่ไม่จำเป็นต้องใช้ความบิดเบี้ยวอย่างไม่มีที่สิ้นสุดสำหรับการใช้งานจริงที่สำคัญ Mohammad Mirhosseini เพื่อนร่วมงานของ Rochester ของ Boyd วาดภาพการปฏิบัติงานในโรงแรมของ Hilbert เพื่อจัดการลำแสงหนึ่งในการส่งข้อมูลเกี่ยวกับความบิดเบี้ยวจำนวนคี่และอีกอันเกี่ยวกับการบิดเป็นเลขคู่ จากนั้นคานก็สามารถรวมกันได้ ซึ่งอาจเพิ่มความจุข้อมูลเป็นสองเท่า สล็อตเว็บตรง / ต้นไม้มงคล