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

Открыт метод создания умных окон на основе перовскитов
Новые технологии
Канадские ученые значительно увеличили эффективность CRISPR
CRISPR
Разработан алгоритм создания новых антибиотиков против супербактерий
Медицина будущего
В МТИ создали искусственные синапсы
Искусственный интеллект
Создан алгоритм для определения отцовских и материнских генов
Секвенирование генома
В Южной Корее ввели налоги на обмен криптовалюты
Блокчейн
Космические планы
Конкурс Lunar XPrize от Google останется без победителя
Alstom запустит беспилотный грузовой состав в Нидерландах
Беспилотный транспорт
Цены на литий могут резко упасть из-за выхода на рынок Австралии
Сырьевые рынки
Integral Memory представила первую microSD на 512 Гб
Хранение данных
Хакеры украли более 10% всех привлеченных через ICO средств
Криптовалюты
Bugatti напечатала первый в мире титановый тормозной суппорт
Кейсы
ВЭФ: «Автоматизация сильнее затронет женщин»
Тренды
Тренды
Отказ от этических правил делает Китай лидером CRISPR-технологий
Разработчики Facebook изобрели новую единицу времени — Flick
Кейсы
Новая спутниковая технология сэкономит авиакомпаниям миллионы
Транспорт будущего
Проведена первая торговая блокчейн-сделка между Китаем и США
Блокчейн-технологии
Стартап вырастил «сердце на чипе» для тестирования лекарств
Искусственные органы
Впервые Китай превзошел США по числу научных публикаций
Научный прорыв
Китай вышел в лидеры по объему инвестиций в ИИ
Искусственный интеллект
Искусственный интеллект
«Настоящий ИИ может и не появиться»
Ученые заглянули внутрь мемристоров
Микроэлектроника
Водородный автомобиль Rasa поступит в продажу в 2019 году
Идеи
Японец разработал плавающий электромобиль на случай цунами
Идеи
«Биткойн может просуществовать еще 100 лет»
Криптовалюты
Электромобили
4 неудобных вопроса о перспективах электромобилей
ИИ научился самостоятельно проводить эксперименты по квантовой физике
Искусственный интеллект
Искусственный фермент приближает создание синтетической формы жизни
Биотехнологии
CRISPR изменит сельское хозяйство в течение десятилетия
Тренды
Электрогрузовик Tesla Semi впервые замечен на обычной дороге
Электрогрузовики
Научный прогресс
Корейские физики испытали «информационный двигатель»
Отель будущего, оснащенный ИИ, угадает желания клиентов
Умный дом
«Автоматизация движется по пути эволюции, а не революции»
Автоматизация
Nissan начинает продажи домашних аккумуляторов и солнечных панелей
Тренды
В Стэнфорде открыли новый тип целлюлозы
Новые материалы
Добыча полезных ископаемых в космосе приведет к мировому кризису
Коммерческий космос
Audi запускает «виртуальные электростанции» по аналогии с Tesla
Электромобили
Глава Google: «ИИ по значимости превосходит огонь и электричество»
Искусственный интеллект
Microsoft описала один день из жизни человека и ИИ в 2038 году
Искусственный интеллект
ИИ превзошел человека в способности к компромиссам
Искусственный интеллект
NASA и Boeing разрабатывают самолет со складным крылом
Авиация
Тренды
Британские инженеры «оцифровали» распределительный вал ДВС
«Электронная кожа» управляет виртуальными и реальными объектами
Носимая электроника
Аналитики Deutsche Bank нашли связь между страхом и курсом биткойна
Блокчейн
Первый робомагазин Amazon открывается для широкой публики
Тренды
Ученые исследуют возможность заживления ран без рубцов
Медицина будущего
Доставка товаров дронами появится в Китае в первой половине года
Дроны-курьеры
Rocket Lab успешно запустила ракету Electron
Частный космос
ICO
Организаторы ICO Telegram получили заявки на $3,8 млрд