حال ہی میں، سکول آف الیکٹرانکس، پیکنگ یونیورسٹی کے پروفیسر چن جِنگبیاؤ کی ٹیم نے رائڈبرگ ایٹمک ریسیور کی بنیادی لیزر سورس ٹیکنالوجی کی تحقیق میں کلیدی اختراعات حاصل کیں۔ متعلقہ تحقیقی مقالہ "External CavityDiode Laser at 509 nm for Cs RydbergAtoms" کو باضابطہ طور پر جرنل آف اپلائیڈ فزکس میں شائع کیا گیا تھا، جو امریکن انسٹی ٹیوٹ آف فزکس (AIP) کے تحت اپلائیڈ فزکس کے ایک جریدے میں شائع ہوا تھا، جس میں اس بات کی نشاندہی کی گئی تھی کہ خصوصی لیزر کے میدان میں ٹیم کے تحقیقی نتائج کو بین الاقوامی سطح پر استعمال شدہ لیزر لائٹ ماخذ کے لیے اعلیٰ سطح پر تسلیم کیا گیا ہے۔ طبیعیات کمیونٹی.
مطلق رائڈبرگ ایٹم فیلڈز جیسے کوانٹم درستگی کی پیمائش، مائکروویو الیکٹرک فیلڈ کا پتہ لگانے، اور جوہری ریڈار میں بنیادی کیریئر ہیں۔ 509nm لیزر ایک کلیدی روشنی کا ذریعہ ہے جس نے مکمل Rydberg ایٹموں کے دو-فوٹن اتیجیت کو محسوس کیا ہے۔ روایتی فریکوئنسی-ڈبلڈ لیزر سلوشنز میں خامیاں ہیں جیسے بڑے سسٹمز، زیادہ لاگتیں، اور ناکافی استحکام۔ ایک ہی طول موج کے بینڈ میں کمرشل ایکسٹرنل کیویٹی لیزرز کا ایک ہی وقت میں تنگ لائن وِڈتھ، وسیع موڈ-ہاپ-فری ٹیوننگ، اور اعلی استحکام کی سخت تصریحات کو پورا کرنا مشکل ہے، جو کہ رائڈبرگ ایٹمک ریڈار سسٹم کی چھوٹی اور عملی شکل کو محدود کرتا ہے۔ مندرجہ بالا-مذکورہ صنعت کے درد کے نکات کے جواب میں، ٹیم نے لیٹرو کنفیگریشن پر مبنی ایک اعلی-کارکردگی کا 509nm گریٹنگ ایکسٹرنل کیویٹی سیمی کنڈکٹر لیزر کامیابی کے ساتھ تیار کیا۔
آپٹیکل سامان۔ اپنی مرضی کے مطابق GaN-بیسڈ لیزر چپس، کم-شور سرکٹ ڈیزائن، 2mK-لیول ہائی-درجہ حرارت کنٹرول اور فارورڈ فیڈ بیک ٹیکنالوجی آپٹیمائزیشن کے ذریعے، متعدد بنیادی کارکردگی کی کامیابیاں حاصل کی گئی ہیں: لیزر لائن وڈتھ 30.0 ±0.4kHz کی ایڈوانس سطح تک پہنچتی ہے، اسی طرح کے آلے کی ایڈوانس سٹرکچر کے ساتھ۔ ; موڈ-ہاپنگ-مفت ٹیوننگ رینج 152pm (176GHz) تک ہے، اور فریکوئنسی سویپ ریٹ 57.6GHz/ms تک ہے، جو ریڈار ریسیورز کی تیز رفتار فریکوئنسی ہاپنگ کی ضروریات کو پورا کر سکتی ہے۔ مفت آپریشن کی طول موج کا اتار چڑھاو 2.5 گھنٹے میں 1pm سے کم ہے، اور آؤٹ پٹ پاور 5.08mW ہے۔
اس نظام کے شاندار فوائد ہیں جیسے کمپیکٹ ڈھانچہ، اچھی میکانکی استحکام، اور قابل کنٹرول لاگت۔
دو ایک جیسے 509nm بیرونی کیوٹی سیمی کنڈکٹر لیزرز کا بیٹ فریکوئنسی ڈیٹا (سیاہ نقطے) اور لورینٹز فٹنگ وکر (سرخ وکر)۔ بیٹ فریکوئنسی لائن وڈتھ 42kHz ہے، اور سنگل لیزر سسٹم کی لائن وڈتھ 30.0±0.4kHz ہے۔ یہ کامیابی ناقابلِ تباہی Rydberg ایٹم ریسیور کی تکنیکی تقاضوں کے ساتھ انتہائی موافق ہے، اور Rydberg ایٹموں پر مبنی کوانٹم پریزیشن پیمائش، مائکروویو سینسنگ، اور کمیونیکیشن ڈیٹیکشن انضمام جیسی ایپلی کیشنز کے لیے ایک اعلی-کارکردگی کا بنیادی لائٹ سورس حل فراہم کرتا ہے، اور مؤثر طریقے سے انجن کی صنعتی لیبارٹری سے متعلقہ فیلڈ ریسرچ کی تبدیلی کو فروغ دیتا ہے۔
چن جِنگ بیاؤ کی ٹیم طویل عرصے سے کوانٹم الیکٹرانکس، درست پیمائش لیزر ٹیکنالوجی اور کوانٹم سینسنگ بنیادی آلات پر تحقیق میں مصروف ہے۔ یہ کامیابی ٹیم کے لیے کلیدی کوانٹم درستگی کی پیمائش کے آلات کے میدان میں ایک اور اہم اختراع ہے۔ مستقبل میں، ٹیم قومی تزویراتی ضروریات پر توجہ مرکوز کرتی رہے گی، بنیادی ٹیکنالوجی کی تحقیق اور کامیابی کی تبدیلی کو مزید گہرا کرے گی، اور میرے ملک کی کوانٹم ٹیکنالوجی کے اعلی-معیار کی ترقی اور اعلی-سطح کی سائنسی اور تکنیکی خود انحصاری-کے حصول کے لیے ٹھوس تکنیکی مدد فراہم کرے گی۔
