Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Оптика

Специалисты Гарвардского университета сделали еще один важный шаг к созданию оптических интегральных схем — разработали волновод с нулевым показателем преломления, совместимый с современными фотонными технологиями. При этом физики впервые смогли наблюдать феномен стоячей волны света.

В 2015 году ученые Школы инженерных и прикладных наук (SEAS) разработали первый метаматериал на чипе с коэффициентом преломления, равным нулю, то есть бесконечной фазовой скоростью света.

Когда световая волна проходит через материал, в зависимости от его свойств меняется амплитуда ее колебаний. Она выражается в показателе преломления. Если он равен нулю, свет перестает вести себя как движущаяся волна, совершающая колебательные движения, или фазы. Вместо этого он вытягивается в бесконечно длинную постоянную фазу.

Это открытие имеет огромное значение для создания оптических интегральных схем, поскольку снимает необходимость синхронизации волн в оптических устройствах. Но есть одна трудность: поскольку в процессе исследований, предшествовавших открытию 2015 года, ученые использовали для испытаний бесконечной волны призмы, все устройства были созданы именно в этой форме. Однако призма — не самая практичная форма для интегральных схем. Поэтому ученые решили разработать устройство, которое можно было бы напрямую подключить к существующим оптическим схемам, а для этого самой полезной формой является прямой провод или волновод.

Под руководством Эрика Мазура ученые создали волновод без призм, но не могли доказать, что его показатель преломления действительно равен нулю, поскольку волна света слишком мала и осциллирует слишком быстро. Единственным способом на самом деле увидеть длину волны — скомбинировать две волны для создания интерференции.

Представьте себе струны гитары, натянутые с обеих сторон. Когда струну задевают, создается волна, которая движется к колку, а потом возвращается обратно, создавая две волны, движущиеся в разных направлениях, но с той же частотой. Этот вид интерференции называется стоячей волной.

Ученые применили тот же метод для света в волноводе. Они «закрепили» свет, направив лучи в противоположные направления, чтобы создать стоячую волну. Отдельные волны осциллировали все еще слишком быстро, но с той же частотой, что и в обратном направлении, то есть в определенных точках они нейтрализовали друг друга, а в других точках — действовали сообща, создавать зоны света и зоны тьмы. А из-за нулевого преломления ученые смогли протянуть луч света достаточно далеко, чтобы это увидеть.

«Мы смогли наблюдать потрясающую демонстрацию нулевого преломления, — говорит Орад Решеф, один из авторов идеи. — Проходя через среду с таким низким коэффициентом, свойства волны, которые обычно слишком малы для прямого наблюдения, распространились настолько, что их можно было увидеть в обычный микроскоп».

Теперь ученые смогут воспользоваться волноводом, чтобы интегрировать его в обычные оптические устройства и найти практическое применение феномену нулевого преломления, например, в квантовых компьютерах, пишет Phys.org.

Канадские ученые-нейробиологи обнаружили в мозге человека аналоги оптических волокон. При определенных условиях они способны вырабатывать фотоны в диапазоне от 200 до 1300 нм, а роль волновода исполняет внешняя миелиновая оболочка аксона.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Сергей Петренко: Каждый день происходит 65–150 тысяч кибератак
Мнения
НАСА опубликовала видео вращения тысяч астероидов в Солнечной системе
Кейсы
Японские военные будут запускать дроны с истребителя F-3
Кейсы
Карьера в IT: компании ждут дружелюбных разработчиков и маркетологов-программистов
Тренды
Александр Ханин, VisionLabs — о том как распознавание лиц упрощает жизнь банковским клеркам и охранникам в ТЦ
Тренды
Apple запатентовала полностью стеклянный iPhone
Тренды
Кейсы
Ученые смогли вырастить крошечный человеческий мозг в мышиной голове
Посмотрите, как быстро люди меняют планету на примере спутниковых снимков от НАСА
Кейсы
В Китае борются с людьми, которые переходят дорогу на красный свет. Робот просто поливает их водой
Кейсы
Ученые записали альбом «Mezzanine» группы Massive Attack на ДНК
Тренды
В Татарстане представили приложение, блокирующее музыку при приближении к железной дороге
Российские ученые изобрели
Импортозамещение
ФАС предложила удалять приложения Google и Apple из смартфонов, продающихся в России
Государственные структуры начали массово устанавливать VPN
Тренды
Новый 3D-микроскоп показал, как функционируют иммунные клетки. Это очень похоже на «Звездный путь»!
Кейсы
Туманность Лагуна: Как выглядит одно из самых красивых межзвездных облаков во Вселенной
Космос
Три польских архитектора предложили концепт складного небоскреба-оригами
Идеи
Google выпустил бесплатную игру для обучения программированию Grasshopper
Кейсы
Как устроены современные криптофермы?
Блокчейн
Тренды
Авиакомпания «Победа» намерена внедрить в самолеты стоячие места
Студенты МГУ выиграли чемпионат мира по программированию. На втором месте — МФТИ
Тренды
РБК: Роскомнадзор блокирует Telegram из-за планов Павла Дурова создать криптовалюту TON
Запрет Telegram
Проект EarthNow разрабатывает камеру, с помощью которой можно увидеть себя в реальном времени из космоса
Космос
Sony и Университет Карнеги—Меллона разработают кулинарного робота
Тренды
Роскомнадзор начал блокировать IP-адреса Azure — облачного хостинга Microsoft
Тренды
Крым может стать первым российским регионом, выпустившим свою криптовалюту
Блокчейн
Роботов научили идеально собирать мебель из Ikea. Теперь жизнь станет чуточку легче!
Тренды
Тренды
Генная инженерия против рака, голода и смерти
В Казани разрабатывают собственный мессенджер Telem — аналог Telegram
Тренды
Volocopter представила концепцию остановок для аэротакси на крышах. И это очень красиво!
Кейсы
В Швейцарии появился экзоскелет для управления дроном FlyJacket
Тренды

Что такое deep learning и почему о нем все говорят?

Тренды
Московские власти начали внедрять в метро и ЖД-станциях систему распознавания лиц
Тренды
Кейсы
Ученые случайно нашли бактерию, разлагающую пластик за несколько дней
В Амстердаме представили капсулу смерти Sarco — машину, которая позволит человеку убить себя одной кнопкой
Кейсы
Павел Дуров пообещал многомиллионное финансирование администраторам VPN-сервисов
Кейсы
Идеи
Telegram снова доступен в России. Без использования VPN-сервисов для обхода блокировки
Будущее наступило: 5 новейших технологий вокруг нас
Тренды
Илон Маск рассказал, что Tesla слишком надеялась на роботов в производстве. А зря!
Мнения
Медиа и доставка: Почему запуск СМИ нужно начинать с дистрибуции
Мнения
Как выглядят первые солнечные крыши от Tesla на настоящих домах
солнечные батареи
Обзор: игры будущего
Тренды
Технологии из сериалов, которые становятся реальностью
Тренды
Мнения
Telegram: 4 причины, почему его нельзя блокировать

FAQ: Что нужно знать о безопасности в интернете

Тренды
Cтив Возняк: «Искусственный интеллект всегда будет нуждаться в человеке»
Мнения
Будущее роботов: как машины приходят в дома, в медицину и на производство
Тренды
Алекс Жаворонков, Insilico Medicine: Как нейросети создают пилюлю от старения
Тренды
Основатель ABBYY Давид Ян — о «злом» искусственном интеллекте и рецепте мирового лидерства
Мнения
Кибернетик Джозеф Браун: Мы строим роботов, потому что нам нужны рабы
Мнения