Kuantum fiziğine dayanan bir fenomen, bilim insanlarının sadece üç atom kalınlığında bir mercek geliştirmesine olanak tanıdı. Keşif, çoğu ışık dalga boyunu doğrudan geçirmesiyle dikkat çekiyor ve bu özelliği, fiber optik iletişimi ve artırılmış gerçeklik gözlükleri gibi cihazlarda büyük potansiyel taşıyor.

Hollanda’daki Amsterdam Üniversitesi ve ABD’deki Stanford Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından geliştirilen bu merceğin, bu tür lenslerin ve minyatür elektronik sistemlerin araştırılmasını ilerleteceği belirtiliyor. Mercek, ışığın kırılma sürecinde şeffaf bir malzemenin kavisli yüzeyini kullanmak yerine, gelen dalgaları kırılma kullanarak odaklıyor.

Fresnel veya bölge plakası merceği olarak bilinen teknoloji, yüzyıllardır hafif, ince lenslerin üretiminde kullanıldı, örneğin deniz fenerlerinde kullanılanlar gibi.

Araştırma ekibi, teknolojiye kuantum bir güç katmak için tungsten disülfid (WS2) adlı bir yarı iletkenin ince bir tabakasına konsantrik halkalar kazıdı. WS2 ışığı emdiğinde, elektronları belirli bir şekilde hareket ediyor ve bir boşluk bırakıyor; bu boşluk bir tür parçacık olarak düşünülebilir.

Elektron ve “boşluk” birleşerek, diğer dalga boylarının değişmeden geçmesine izin verirken belirli dalga boylarında ışığın odaklanma verimliliğine yardımcı olan bir özelliklere sahip olan bir “eksiton” oluşturuyor. Halkaların boyutu ve aralarındaki mesafe, merceğin 1 milimetre uzaklıktaki kırmızı ışığı odaklamasını sağladı. Araştırma ekibi, merceğin oda sıcaklığında çalıştığını ancak daha düşük sıcaklıklarda odaklama yeteneklerinin daha da verimli hale geldiğini keşfetti.

Araştırmacılar, gelecekte eksiton davranışının nasıl daha fazla manipüle edilebileceğini ve merceğin verimliliğini ve yeteneklerini nasıl artırabileceğini görmek için daha fazla deney yapmayı planlıyorlar.