Физики нарушили принцип взаимности в волноводных системах

Производительность любой колебательной системы — оптической, электрической или механической — описывается фактором добротности (Q). Известное правило гласит, что чем выше Q, тем больше резонансная частота и ниже пропускная способность устройства.

Швейцарские ученые показали, что это действительно так, но только в случае симметричных систем, тогда как для асимметричных (или невзаимных) систем это правило не соблюдается. Они показали, что чем асимметричнее система с высоким Q, тем шире может быть пропускная способность.

Они разработали гибридную систему из магнитооптического материала, который, при воздействии магнитного поля, способен остановить волну, таким образом накапливая большой объем энергии. А когда магнитное поле отключается, импульс высвобождается.

«Описанный прорыв совершенно фундаментальный — мы дали исследователям новый инструмент. А спектр его применений ограничен только нашим воображением», — говорит Космас Цакмакидис, ведущий автор статьи, опубликованной в журнале Science.

При помощи такой асимметрической и необратимой системы становится возможно превзойти принятое ограничение по времени и пропускной способности в 1000 раз. Ученые доказали даже, что теоретического потолка у этой системы не существует.

Одно из возможных применений этого открытия — создание сверхбыстрых и эффективных чистооптических буферов в телекоммуникационных сетях. Их роль заключается в хранении данных, поступающих в форме света по оптическим волокнам, сообщает Phys.org.

Технологию управления светом с помощью электрических полей, которая может изменить визуальные технологии, открыли ученые из Университета Северной Каролины. С ее помощью можно придавать свету любую форму.