光は、実験的なセットアップに応じて、波のような動作と粒子のような動作の両方を示します。光が波として動作する場合、粒子として動作する場合、散乱して吸収されることがありますが、光を回折して干渉することができます。
光を形作ることにより、その波粒子の二重性を制御し、それと相互作用する粒子の挙動を変えることが可能です。たとえば、光を狭い場所に集中させることにより、個々の原子と分子を閉じ込めて操作できる強力な電界を作成することができます。
光を形成する方法のもう1つの例は、粒子の挙動を変化させることです。光学ピンセットの使用です。光学ピンセットは、顕微鏡粒子をトラップして移動するために使用できる光の焦点を合わせたビームです。この手法は、細胞と分子の挙動を研究するために生物学と化学で広く使用されています。
光を形作る能力は、科学技術における多くの重要なアプリケーションにつながりました。たとえば、形状の光は以下で使用されます。
* レーザー切断と溶接： 形状の光は、材料を高い精度で切断および溶接するために使用できます。
* 光学通信： 形状の光は、高速でデータを送信するために使用できます。
* 医療イメージング： 形状の光を使用して、生物学的サンプルの3D画像を作成できます。
* 量子コンピューティング： 形状の光は、従来のコンピューターよりもはるかに高速な量子コンピューターを作成するために使用できます。
光学系の分野が発展し続けるにつれて、光を形作る新しい方法が発見され、科学と技術のさらに多くのアプリケーションにつながります。
