نئی تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ الٹرا فاسٹ لیزر دالیں دھوئیں کی انگوٹھی کی طرح گھومتے ہوئے ڈھانچے بنا سکتی ہیں جو کہ جب ایک دوسرے سے جڑے ہوں تو سادہ تصویری معلومات لے اور منتقل کر سکتے ہیں۔ یہ دریافت آپٹیکل کمیونیکیشنز اور انفارمیشن ٹرانسمیشن کے شعبے میں نئے امکانات لاتی ہے۔
ماضی میں، بھنور عام طور پر صرف پانی اور ہوا میں ہی دیکھے جاتے تھے، لیکن میری لینڈ یونیورسٹی میں ہاورڈ ملچبرگ کی سربراہی میں ایک تحقیقی ٹیم نے پایا کہ اسی طرح کے بھنور کے ڈھانچے ہلکے شہتیروں میں بھی بن سکتے ہیں، جنہیں وورٹیکس رِنگز کہا جاتا ہے۔ اس ڈھانچے میں، روشنی کے ذرات (یا فوٹون) دھوئیں کی انگوٹھی میں ہوا کے ذرات کی طرح گھومتے اور گھومتے ہیں۔
ملچبرگ نے نشاندہی کی کہ روشنی میں بھنور بنانے کے لیے ٹیکنالوجی کی بڑھتی ہوئی مقبولیت کے ساتھ، اس ڈھانچے کے اطلاق کے امکانات بہت وسیع ہیں۔ "یہ فیلڈ تیزی سے ترقی کر رہی ہے، اور آپٹکس میں ان ڈھانچے کے لیے نئے استعمال کی تلاش کی جا رہی ہے۔ ان میں، معلومات لے جانے کی صلاحیت خاص تشویش کا ایک پہلو ہے۔"
لیزر ورٹیکس رنگ کو محسوس کرنے کے لیے، تحقیقی ٹیم نے روشنی کی شدت اور مرحلے کو درست طریقے سے ایڈجسٹ کرکے لیزر پلس کو ڈونٹ جیسی شکل اور دھوئیں کی انگوٹھی کی گھومتی خصوصیات فراہم کیں۔
روشنی ایک برقی مقناطیسی لہر ہے جس کا مرحلہ اس کے دولن کے دوران لہر کے ہر حصے کی پوزیشن کا تعین کرتا ہے۔ چونکہ یہ لیزر دالیں ایک سیکنڈ کے دس لاکھویں حصے سے بھی کم رہتی ہیں، اس لیے مطلوبہ شکلیں اور خصوصیات صرف اسی صورت میں تخلیق کی جا سکتی ہیں جب ایک مخصوص مرحلے کی قدر وقت کے ایک خاص مقام پر دی جائے۔
تجربے کے دوران، ٹیم نے لیزر دالوں کی فراہمی کے لیے ایک چھوٹے پروجیکٹر کی طرح لینز، چھلکے ہوئے کرسٹل اور ایک "مقامی روشنی ماڈیولیٹر" کا استعمال کیا۔ جب دالیں ان آلات سے گزرتی ہیں اور پکڑنے والے تک پہنچتی ہیں، تو وہ بنور کے حلقوں کی ایک تار کی شکل اختیار کر لیتی ہیں، جسے "اسپیس ٹائم وورٹیکس سٹرنگز" کہا جاتا ہے۔ ٹیم نے جو سب سے بڑا ورٹیکس رنگ بنایا ہے وہ 28 مختلف ورٹیکس رِنگز پر مشتمل ہے۔
اس کے بعد، محققین نے اپنی علامت (لوگو) کی تصویر کو بنور رنگ کی خصوصیات کی ایک تار میں انکوڈ کیا۔ اصول کے ثبوت کے طور پر، انہوں نے 16 vortices کی تار کا استعمال کرتے ہوئے 16,384 پکسلز کی تصویر کو کامیابی سے منتقل کیا۔ تاہم، وہ اندازہ لگاتے ہیں کہ مستقبل کے ممکنہ تجربات میں، 28 ورٹیکس رِنگز پر مشتمل ایک تار مختصر وقت میں بڑی مقدار میں معلومات کی ترسیل کا زیادہ موثر طریقہ ہوگا۔
یونیورسٹی آف سدرن کیلی فورنیا کے ایلن ولنر کا کہنا ہے کہ روشنی کے ساتھ ڈونٹ نما گھومنے پھرنے کے لیے بہت زیادہ درستگی اور تفصیل پر توجہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ تاہم، تحقیقی ٹیم نے کچھ "نسخہ" جیسے رہنما خطوط فراہم کیے ہیں جو مستقبل میں مزید مختلف قسم کے بنور ڈھانچے بنانے میں مدد کریں گے۔
فی الحال، دنیا بھر میں ریسرچ گروپس اپنی ممکنہ ایپلی کیشن ویلیو کو تلاش کرنے کے لیے مختلف دلچسپ ساختی لائٹس ڈیزائن کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔ مستقبل میں، سائنسدان مختلف ساختی روشنیوں میں مزید نئی کامیابیاں لائیں گے۔
