Новости 29 марта 2024

Быстрая связь с Марсом возможна с помощью квантовых технологий, считают ученые

Ученые продемонстрировали передачу спина электрона фотонам. Этот квантовый процесс может обеспечить связь со скоростью света на межпланетных расстояниях.

Читайте «Хайтек» в

Исследователи из Университета Буффало использовали электрические импульсы для преобразования магнитной информации в сигнал поляризованного света. Ученые считают, что открытие произведет революцию в оптических телекоммуникациях для передачи данных на большие расстояния, в том числе между Землей и Марсом.

В спинтронике, которая используется в магнитных компьютерных жестких дисках, информация представлена спином электрона или направлением намагничивания. В ферромагнетиках различается количество электронов, спины которых ориентированы либо вдоль, либо против оси намагничивания. Результирующее изменение сопротивления является ключевым принципом устройств спинтроники, магнитное состояние которых сохраняется неопределенно долго.

Но информация о спине быстро теряется, когда электроны покидают ферромагнетик Это основное ограничение можно преодолеть, используя свет, обладающий круговой поляризацией или спиральностью в качестве дополнительного носителя информации.

Исследователи переключили намагниченность спинового инжектора с помощью электрического импульса, используя спин-орбитальный момент. Спин электрона быстро преобразуется в информацию, содержащуюся в испускаемых фотонах, что позволяет плавно интегрировать динамику намагничивания с оптическими технологиями.

Электрически управляемое преобразование достигается в электролюминесценции светодиодов. В будущем, благодаря внедрению полупроводниковых лазерных диодов, так называемые спин-лазеры, это кодирование информации может проложить путь к быстрой связи на межпланетных расстояниях, поскольку поляризация света сохраняется при распространении сигнала в космосе.

Исследователи отмечают, что метод отвечает трем важнейшим критериям — работа при комнатной температуре, отсутствие необходимости в магнитном поле и возможность электрического управления. Подробно принцип работы технологии описан в журнале Nature.