Ученые создали нелинейную оптическую среду

Ученые создали нелинейную оптическую среду

Ученые из Университета Райса разработали способ расположения наночастиц металлов в форме дисков в геометрические узоры, который позволяет создавать оптические процессоры, преобразующие входящий сигнал света в выходящий свет другого цвета. Это крупное достижение группы, состоящей из физиков-теоретиков и инженеров прикладной физики из лаборатории Райса, занимающейся нанофотоникой (LANP), описывается в последнем номере «Трудов Национальной академии наук».

Для создания своего устройства команда ученых использовала метод, известный как «четырех волновое смешивание», или «ЧВ — смешивание». В этом методе входящий свет может непосредственно управляться другим светом. «ЧВ — смешивание» широко изучалось и до этого, но впервые с помощью структур из нанодисков, появилась возможность производить материалы, которые могут работать с широким спектром входных и выходных цветовых сигналов.

Обработка информации внутри современных компьютеров, смартфонов и планшетов осуществляется с помощью электрических сигналов. Если для этого использовать свет вместо электричества, то можно получить более быстрые и потребляющие меньшую энергию компьютеры, значительно увеличить технологии виртуализации  серверов Microsoft Windows Server Standard, который купить можно без особых проблем. Но как считают ученые, создание оптических компьютеров осложняется квантовыми правилами, которым подчиняется свет.

«В большинстве случаев, один луч света не будет взаимодействовать с другим, — сказал соавтор нового исследования, физик-теоретик LANP Питер Нордландер (Peter Nordlander). — Например, если вы возьмете два фонарика, и будете светить ими на стену, так чтобы их лучи пересекались, то ничего не произойдет. Свет, который исходит от первого фонарик, никак не влияет на свет от второго фонарика».

С помощью наноструктур из металлических дисков ученые создали своего рода нелинейную среду. Эти структуры были изготовлены с использованием электронно-лучевой литографии, позволившей им вытравить «шайбы» из золота, которые были размещены на прозрачной поверхности для оптического тестирования. Диаметр каждого диска составлял приблизительно одну тысячную толщины человеческого волоса. Каждый из дисков был предназначен для «сбора» энергии света определенной частоты. Создавая структуры из десятков таких близкорасположенных дисков, исследователи могли увеличивать нелинейные свойства системы, путем создания интенсивных электрических полей между дисками.

Источник: itword.org

Похожие новости:
Российские физики впервые смешали свет на искусственном атоме
Группа ученых, в которую входят исследователи из МФТИ, впервые продемонстрировала эффект классического и квантового смешивания света на одиночном сверхпроводниковом кубите, выполняющем роль искусственного атома. Статья опубликована в Nature Communications.«Искусственный атом» — система, во многом похожая на обычный атом (поскольку обе эти системы ..
2017-11-19 8655 0 Технология
0
Ученые создали фотоаппарат на основе живого глаза
Ученые корейского института наномеханики и бионики разработали уникальную фотокамеру, в качестве объектива в которой используется животный глаз. По мнению экспертов, такие биомеханические системы в будущем получат широкое распространение в силу стремительного развития генетики и клонирования.  "Посмотрите на человеческий глаз, ..
2012-07-6 6693 11 Технология
0
Создана первая в мире оптическая энергонезависимая память
Все мы привыкли, что энергонезависимая память — это электронный прибор, работающий на измерении разности токов, будь то резистивные, электромагнитные или обычные ячейки с зарядом. Для работы подобной памяти в составе перспективных оптических и (или) квантовых компьютеров требуется процедура преобразования электрических ..
2015-10-01 1658 0 Технология
0
Ученые создали новый вид полимера
Ученые из американского университета Duke University создали необычный полимер, который практически невозможно разрушить. Исследования ученых показали, что созданный ими полимер способен восстанавливаться при разрушении и износе. Сам полимер, при воздействии на него, просто меняет свою структуру и физические свойства. ..
2013-08-6 3007 0 Технология
-1
500 фильмов в секунду: IBM разработала сверхбыстрый чип для передачи данных
Инженеры компании IBM создали прототип оптического процессора Holey Optochip, который способен передавать до одного терабита данных в секунду. По объему информации это равняется 500 фильмам в высоком качестве или всему интернет-архиву Библиотеки конгресса США. Сверхбыстрый чип был представлен на ежегодной конференции ..
2012-03-11 2330 0 Технология
0
Японские ученые создали метод очистки почвы от радиации
Японские ученые из университета Киото создали уникальный метод очищать от радиации загрязненную почву у АЭС «Фукусима-1». Ученые применили в своей разработке нано-пузыри, которые создают вихревой процесс, который уносит радиоактивные частицы. Сегодня технологий, позволяющих отделить радиоактивные частицы цезия ..
2013-12-18 3052 0 Технология
1
Биоинженеры собрали оптическую призму из частиц вирусов
Американские биоинженеры превратили спиральные частицы вирусов в кубики "Лего", из которых они собрали ряд объектов, в том числе и плоскую призму, которая расщепляет свет благодаря структуре, похожей по своему устройству на лапшу быстрого приготовления, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature ..
2011-10-20 2085 0 Технология
0
Ученые Приморья изобрели способ удешевить выпуск пластика в два раза
Ученые Приморья разработали технологию безотходного производства титанового пигмента, которая позволит снизить стоимость краски, бумаги и пластика в 1,5-2 раза, сообщил РИА Новости в среду представитель Дальневосточного федерального университета (ДВФУ). "Сегодня в мире производят около 5 миллионов тонн ..
2014-02-26 1800 0 Технология
0
Биоинженеры создают технологию печати живыми клетками
Ученые Биоинженеры из Великобритании создали специальный принтер, который печатает микроскопические листы из клеток, которые извлекли из сетчатки глаза человека или крысы, сообщает it-site.net Эта технология позволит в будущем заменять поврежденные части глаза, для чего и будут служить эти распечатки. ..
2014-01-02 2305 0 Технология
1
Ученые создали солнечные батареи прямо на тротуаре
Мы обычно видим панели солнечных батарей на крышах домов, так как они широкие и открытые поверхности, которые получают много солнечного света. Но команда ученых из университета Джорджа Вашингтона (Вашингтон, США) создала, как они утверждают - первые в мире солнечные батареи, которые могут ..
2013-10-12 2908 0 Технология
1
Ученые создали антибиотик, управляемый светом
Группа химиков из Голландии создала антибиотик, который начинает действовать под влиянием ультрафиолета, а затем возвращается вновь в неактивное состояние. Новое вещество описано в журнале Nature Chemistry, а краткие сведения о работе ученых представлены на сайте Университета Гронингена. Основой для создания ..
2013-09-18 1233 0 Технология
0
Британские ученые создали не отражающий свет материал
Британские ученые создали материал, почти полностью поглощающий падающий на него свет, сообщает Independent. Данный материал отражает всего 0,035% оказавшегося на его поверхности света, что, по словам разработчиков, в настоящее время является абсолютным рекордом для материала, созданного человеком, ..
2014-07-16 3514 0 Технология
-1
Ученые создали микрочип, подавляющий голод
Британские ученые из университета в Лондоне создали микрочип, который способен подавлять аппетит. Испытания на животных электронного имплантата вот-вот начнется, и его создатели говорят, что это может обеспечить более эффективную альтернативу  хирургии для потери веса.  Чип представляет имплантируемый модулятор, ..
2013-04-1 1954 0 Технология
0
Ученые создали летающего робота размером с муху
Группа ученых из Гарварда, изучая полет насекомых , создали прототип летающего мини-робота размером с обычную муху. Новинка получила название – Робомуха (robo-fly) и стала самым маленьким летающим роботом в мире.  Robo-Fly изготовлен из углеродного волокна. Весит ..
2013-05-3 2250 0 Технология
0
Физики создали нанотермометры для замера температуры единичных клеток
Китайские и американские физики создали миниатюрные нанотермометры на основе так называемых квантовых точек, микроскопических источников света, при помощи которых можно отслеживать температуру клеток в организме и отдельных их частей, что поможет медикам бороться с инфекционными болезнями и воспалениями, говорится в статье, ..
2015-07-16 3350 0 Технология
0