Метаматериалы и квантовые точки приносят новые технологии

Метаматериалы и квантовые точки приносят новые технологии

Исследователи успешно продвигаются к созданию новых оптических технологий, использующих «наноструктурированные метаматериалы», способные к ультра-эффективной передачи света. Они могут быть применены в передовых солнечных элементах и квантовых вычислениях, сообщает «PC-News.info».

Метаматериал состоит из слоёв серебра, оксида титана и крошечных компонентов, называемых квантовыми точками — резко меняющими свойства света. Свет становится «гиперболическим», благодаря чему увеличивается его выход из квантовых точек.

Такие материалы могут найти применение в солнечных батареях, светодиодах и гораздо более мощной квантовой обработки информации, чем современные компьютеры.

«Изменение топологии поверхности с помощью метаматериалов представляет собой принципиально новый маршрут для манипулирования светом», — сказал Евгений Нариманов, профессор электротехники и вычислительной техники в Университете Пердью.

Все результаты, касаемые данного исследования были подробно изложены в статье, опубликованной 13-го апреля 2012-го года в журнале «Science».

Такие метаматериалы могут сделать возможным использование одиночных фотонов (мельчайшие частицы, входящих в состав света) для коммутации и маршрутизации в будущих компьютерах. В то время, как использование фотонов позволило бы значительно ускорить компьютеры и телекоммуникации, обычные фотонные устройства не могут быть уменьшены, так как длина волны света слишком велика, чтобы уместиться в крошечных компонентах, необходимых для интегральных схем.

«Например, длина волны используемая для телекоммуникаций составляет 1,55 микрона, что примерно в 1000 раз превышает длину волны, используемой в современной микроэлектронике», — сказал Нариманов.

Однако, благодаря наноструктурированным метаматериалам становится возможным уменьшить размер фотонов и длину волны света, что позволяет создавать новые типы устройств для нанофотоники.

Данная работа была выполнена исследователями из «Queens», Городского университета Нью-Йорка (City University of New York — CUNY), Университета Пердью (Purdue University) и Альбертского университета (University of Alberta). Экспериментальные исследования проводились под руководством команды «CUNY», в то время как теоретическая работа проводилась в Альбертском и Университете Пердью.

Авторами статьи, опубликованной в журнале «Science», являются исследователи из «CUNY», а именно: Хариш Кришнамурти и Винод Менон. Исследователи из Альбертского университета: Зубин Яков и Нариманов Евгений. Зубин, бывший докторант при Университете Пердью проводил совместную работу с Наримановым.

Этот подход может помочь учёным в разработке «квантовых информационных систем» гораздо более мощных, чем современные компьютеры. Такие квантовые компьютеры использовали бы в своих интересах явление, описанное в квантовой теорией, как «запутанность». Вместо одного состояния и нуля, существует множество возможных промежуточных «запутанных квантовых состояний».

Исследование финансируется Национальным научным фондом (National Science Foundation) и «U. S. Army Research Office».

Источник: pc-news.info

Похожие новости:
Нейрофизиологи научились вводить электронику в мозг при помощи шприца
Американским ученым удалось создать сетку из гибких проводов и электронных компонентов, которую можно ввести с помощью шприца непосредственно в мозг. Набор гибкой электроники способен подключаться к нервным клеткам без вреда для их здоровья — чтобы следить за их состоянием или даже воздействовать ..
2015-06-10 1475 0 Технология
0
Новые прогнозы рыночного потенциала квантовых точек
Компания «MarketsandMarkets» предоставила новый доклад по исследованию под названием «Рынок квантовых точек (КТ) — Глобальный прогноз и анализ (2012 — 2022). В данном докладе исследователи прогнозируют, что рынок квантовых точек в период с 2012-го по 2022-ой года вырастит ..
2012-05-23 2008 0 Технология
0
В Испании точки доступа Wi-Fi спрятали в уличную плитку
Технологии, спрятанные в асфальт – не новость. Существуют уже парковочные локаторы, измерители автомобильного траффика и  другие устройства, встроенные в дорожное покрытие. В Европе пошли еще дальше и пустили через асфальт интернет. Технология имеет название iPavement. Разработала технологию испанская  ..
2012-05-8 1509 0 Технология
0
Израильские технологии водных ресурсов для 3-го мира
Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) будет использовать уникальные израильские технологии для борьбы с глобальным кризисом водных ресурсов, с которым столкнулись сегодня страны третьего мира. Об этом в Тель-Авиве заявил генеральный секретарь организации Хосе Анхель Гурриа ..
2012-06-9 1627 0 Технология
0
Микрофлюидика поможет создать планшет для слепых
Исследователи из Мичиганского университета разработали прототип дисплея Брайля, в котором для формирования символов вместо подвижных штырьков используется пневматика или гидравлика. Об этом сообщает MIT Technology Review.В существующих дисплеях Брайля точки формируются на поверхности физическим выдвиганием штырьков при помощи ..
2016-01-12 1151 0 Технология
0
Квантовые точки стали основой защищенной связи
Немецкие физики собрали квантовый канал связи, передающий сообщения при помощи одиночных фотонов. Работа опубликована в журнале New Journal of Physics краткое содержание статьи приводит BBC News. Квантовыми точками называют микроскопические частицы проводников (обычно - благородных металлов), которые из-за своих размеров ..
2012-08-6 1638 0 Технология
0
Ученые создали скоростной 3D-принтер
Американский стартап разработал новую технологию 3D-печати, которая, используя свет и кислород, печатает твердые предметы на скоростях от 25 до 100 раз быстрее, чем современные технологии. Технология 3D-печати, разработанная стартапом «Карбон 3D Инк», позволяет объектам восстанавливаться из жидкой среды целиком, а не строиться ..
2015-03-22 2569 0 Технология
0
Техно-мяч CTRUS заменит футбольных судей
CTRUS - новое слово в футболе. Спортсмены также имеют поклонников среди инженеров и разработчиков, которые пытаются найти передовые технологии для спорта.CTRUS - это инновационный мяч, который, благодаря своей особой эластичной структуре не имеет вообще воздуха внутри. Кроме ..
2011-11-29 1372 0 Технология
0
Wi-Fi предлагают разместить под ногами
Технологии, спрятанные в асфальт – не новость. Существуют уже парковочные локаторы, измерители автомобильного траффика и  другие устройства, встроенные в дорожное покрытие. В Европе пошли еще дальше и пустили через асфальт интернет. Технология имеет название iPavement. Разработала технологию испанская  компания Vía Inteligente, ..
2012-05-3 1379 0 Технология
0
Квантовые наночастицы применили как оружие против супербактерий
Ученые доказали эффективность наночастиц — квантовых точек — в борьбе против болезнетворных микробов, устойчивых к антибиотикам. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Materials.Предыдущие исследования показали, что наночастицы из серебра или золота могут быть эффективными в борьбе против антибиотик-резистентных инфекций, однако ..
2016-01-20 1539 0 Технология
0
В США разработана технология получения чистой воды из навоза
Новая система позволяет получать примерно 0,5 кубометра воды из каждого кубометра навоза. Ученые из американского Университета штата Мичиган разработали технологию получения чистой воды из навоза. По их словам, это изобретение будет особенно востребовано в засушливых регионах планеты. "Тысяча коров производит ..
2014-05-30 1661 0 Технология
0
Квантовый удар по энергетике
Прорыв в фотогальванике может повысить эффективность солнечных электростанций на 35%, причем стоимость солнечных панелей не возрастет. Эффективно конкурировать с традиционными электростанциями позволят полупроводники с квантовым точками.Ведущий американский разработчик полупроводниковых солнечных фотоэлементов Национальная лаборатория возобновляемых источников ..
2011-12-21 2116 0 Технология
0
Ученые создали растворимые в воде печатные платы
Электроника, которая отработала свой срок или преждевременно вышла из строя, является одной из наиболее быстро растущих экологических проблем во всем мире. Демонтаж электронных компонентов печатных плат с целью их дальнейшего повторного использования или переработки является сложным технологическим ..
2012-11-15 1418 0 Технология
0
Ученые создали шагающие робо-ноги
Японские разработчики говорят о создании уникальной механической конструкции: необычных робо-ног, передвигающихся исключительно за счет собственного веса Новинка ходит подобно человеку, а процесс хождения робо-ног производится без каких-либо двигателей или внешнего оборудования. Новая разработка ученых получила название ..
2011-10-30 1924 0 Технология
0
Ученые IBM разработали новые молекулярные чипы
Представители компании IBM объявили об успешном создании молекулярной технологии, которая может стать основой нового класса чипов логических интегральных схем и энергонезависимой памяти, которые будут потреблять существенно меньше энергии, нежели современные кремниевые устройства. Ученые ..
2013-03-29 1310 0 Технология
0