|
Много обичам научни новини от всякакви области, дори от такива, от които нищо не разбирам. Абонирана съм за разни научни издания и си ги получавам по мейли, по телефон, във фейса.
Тия дни попадам във фейса на страхотна новина за получаване на "замразена" светлина от учени в италиански изследователски център. Това нещо толкова ме шокира, че помислих, че е фейк и го проверих по всички надеждни източници.
Ето я , а ето я и снимката:
Всъщност, снимки на т.н. "замръзнала светлина", на "твърда светлина"/"кристална светлина" и как ли не я наричат още има много из нета. Оказа се, че и новината не е съвсем нова, защото още преди 11г. немци за пръв път са успели да я получат за около минута. Но едва тази година след инвестиции от ЕС италианци заедно с още учени от други страни са успели да "втвърдят" светлината.
На пръв поглед е много загадъчно и трудно човек може да си го представи, ащото то си е едно абстрактно явление, което едва ли има чист визуален аналог като представа, затова и буди любопитство, според мен и у тези, които нямат отношение към научни новини.
И с кого да си поговори човек на тази тема и да се опита да разгадае явлението по начин, по който да е удовлетворителен за любител, освен с ИИ, ако няма под ръка някой, който да му уйдисва на акъла и винаги да му разяснява надълго и нашироко подобни неща. Аз имам под ръка такъв човек, но не е удобно винаги да го занимавам с подобни въпроси за удовлетворяване на любопитството.
И в този смисъл ИИ се оказва изключително полезен, даже по-полезен от човек, защото можеш да го въртиш и сучиш, докато не изцедиш всичко, което можеш от него. Нито ще се умори, нито ще му досади или изчерпи знанието и търпението да ти обяснява. Но най-важното е, че ще ти поднесе такива асоциации и аналогии, с които да ти го обясни, че на никое живо човешко същество, освен на гениите, няма да му дойдат на ум подобни сравнения, аналогии, асоциации, метафори на явлението, което те интересува.
Освен, че ми обясни съвършено новото квантово състояние на светлината – наречено свръхтвърдост (supersolid), обясни и какво е фотони (превърнати в поларитони) и организирани в регулярни узорци, наподобяващи подредена структура на твърдо тяло, същевременно имат и свръхтечни свойства – т.е. текат без съпротивление, запазвайки квантовата кохерентност .
Пък тези поларитони, представлявали смесица от фотони и екситони. Ама какво е екситони?Екситонът бил квазичастица, която се създава в полупроводник, когато фотон (светлинна частица) възбуди електрон от валентната зона в проводимата зона.
И ето какво ми обяснява по-нататък:
Представи си следното:
Имаш електрон в атом, който обикновено си стои на ниско енергийно ниво.
Когато фотон (енергия) удари този електрон, той скача на по-високо енергийно ниво – напуска валентната зона.
Там, където е бил преди, остава „дупка“ – положително зареден отсъстващ електрон. (тая "дупка" представи ли си я добре!?)
следната двойка:
*електрон (с - заряд) и
*дупка (с + заряд)
се привличат електростатично и образуват екситон – нещо като „свързана двойка“, подобна на водороден атом, но в полупроводник.
Какво е поларитон?
След това, ако вземеш този екситон и го комбинираш с фотон, получаваш поларитон – смесена частица от светлина и материя.
Поларитоните са интересни, защото:
-се държат като частици с маса, въпреки че включват светлина;
-могат да взаимодействат помежду си (нещо, което обикновените фотони не правят лесно);
-позволяват контрол върху светлината, сякаш е материя.
После аз го моля: "Подай ми, моля, някакви асоциации или аналогии за "замразена светлина", че ми е трудно да си я представя хем в твърдо, хем в течно квантово състояние..."
И ето го какво сътвори:
АНАЛОГИИ ЗА "ЗАМРАЗЕНА СВЕТЛИНА"
1."Светлинен айсберг" в тъмна стая
Представи си, че светлинен лъч влиза в стая... но изведнъж спира, като се оформя светещо твърдо кълбо, което не мърда, а просто свети. Това не е буквално, разбира се – а метафора за ситуация, при която светлината е под контрол и фиксирана в структура, подобна на твърдо вещество.
Това не значи, че тя е "студена" или "твърда" на пипане, а че поведението ѝ наподобява подредена, стабилна решетка, както са атомите в лед.
2. Светлинен кристал
Представи си светлина, организирана като снежинка – съвършено подредена, симетрична, стабилна. Фотоните, обединени в поларитони, образуват кристална решетка – но не от атоми, а от светлинни квазичастици.
Това е „твърдата“ част.
А „течната“ част е, че тази структура може да се движи или реагира без съпротивление – като супертечност.
3. Лунен йин-янг: светлината между ред и поток
Представи си нещо, което е едновременно подредено и свободно – като речно корито от лед, в което водата тече без съпротивление.
В нашия случай – самата светлина е едновременно:
- подредена (твърдо поведение);
- но с нулево триене (течно, свръхфлуидно поведение).
4. Светлинен оркестър
Обикновено фотоните са като хаотична публика – всеки се движи накъдето иска.
Но в свръхтвърдо състояние, те стават като оркестър с диригент – всеки фотон знае „ролята“ си, и се движи в съгласуван ритъм, без да се сблъсква с другите.
Това е квантов ред. И това поведение може да се „настрои“ с лазери и полупроводници!
И още, и още...
Така че, ИИ идеално става за образование, за учител. Няма учител или преподавател-физик, който да ти го обясни по-образно, красиво и находчиво, освен ако не е физик-поет, примерно.
Предложи ми още: "Ако искаш, мога да ти направя и поетична мини-метафора или хумористична версия на това. Кажи само в какъв стил – научен, народен, или "разговорно-клубен формат".
В статията става дума и за използването на гореспоменатите екситон-поларитони в контекста на изкуствени невронни мрежи – тоест в изкуствения интелект (ИИ). И ИИ-то предложи кратъко разбираемо резюме върху това:
Какво общо имат екситон-поларитоните с ИИ?
Екситон-поларитоните (онези „светлинно-материални хибриди“) може да се използват за създаване на нов тип изчислителни устройства, които имитират начина, по който мозъкът работи. Това включва:
Симулиране на невронни мрежи: Специални оптични системи от поларитони могат да се държат като изкуствени неврони – но с много по-бърза обработка и по-ниска енергийна консумация, в сравнение с традиционните компютри.
Паралелна обработка: Поларитоните могат да взаимодействат помежду си по начин, който позволява едновременна обработка на много входни данни – нещо, за което класическите компютри не са толкова добри.
Квантова съвместимост: Те са добри кандидати за хибридни системи между квантов компютър и ИИ, където могат да изпълняват роли както на класически, така и на квантови логически елементи.
Накратко: Изследователите се опитват да използват фотонно-поларитонни структури (тоест полупроводникови „капанчета“ за светлина) за изграждане на оптични невронни мрежи, които мислят със светлина, а не с електрони. Това би могло да доведе до:
- Много по-бързи и „интуитивни“ форми на ИИ
- Ултраефективни изчисления с минимална консумация на енергия
- Изцяло нови архитектури на изкуствени мозъци (нейроморфни компютри)
Просто за секунди това нещо изобрети, визуализира словесно цял един нов свят, нова област, с която собствения ти мозък да играе, изучава, върти като калейдоскопична тръба и да вижда нови и нови варианти, да ги спряга с това, което вече има в главата ти по темата и да образува нови невронни връзки, мрежи, мрежи в мрежите и на мрежите и прочее...
Да не продължавам с квантовите компютри:-)
Знам, че на човек, несвикнал, може да му дойде дюшеш, ама това е реалното положение, с което трябва да се свиква
Редактирано от MilaO6 на 13.07.25 18:53.
|
Re: ПП [re: MilaO6]
