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:
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 1548 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 6461 11 Технология
0
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 2156 0 Технология
0
Установлен параболический солнечный концентратор
Самый большой в мире параболический солнечный концентратор установлен на электростанции Sunray Energy в штате Калифорния. Эта гелиостанция является старейшим в США предприятием по производству электроэнергии из солнечного света. Установка в настоящее время обеспечивает производство около 275 кВт электроэнергии, вырабатываемой электростанцией Sunray ..
2012-05-18 4526 0 Технология
0
Новый светодиод преобразовывает электричество в свет с КПД в 230%
Физики из Массачусетского технологического института (МТИ), разработали светоизлучающий диод, электрический КПД которого превышает 100 процентов. У вас может возникнуть вопрос, не является ли  это нарушением первого начала термодинамики. Ответ, к счастью, нет. Светодиод выдает 69 пиковатт света, используя 30 пиковатт энергии, ..
2012-03-12 3478 1 Технология
0
Биологи изобрели субклеточное секвенирование РНК
Биологи под руководством известного генетика Джорджа Черча создали метод секвенирования РНК in situ, который позволяет составить карту экспрессии тысяч генов в масштабах от субклеточного уровня до целого мозга или эмбриона. Описание метода опубликовано в Science, кратко о нем можно посмотреть ..
2014-03-04 1355 0 Технология
0
Физики научились управлять режимами акустического лазера
Ученые из Мэриленда (США) продемонстрировали возможность управления многомодовым (многочастотным) режимом работы акустического лазера. Результаты своей работы авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters. Акустический лазер включает в себя полость-резонатор, в которой установлена специальная отражающая мембрана, ..
2014-07-17 1396 0 Технология
0
Новый лазер для высокоскоростной передачи данных
Инженеры-электрики, университета штата The University of Texas в Арлингтоне и университета University of Wisconsin-Madison, разработали новый лазер для встроенных оптических соединений, который увеличит скорость и энергетическую эффективность компьютера. Свои выводы они опубликовала в журнале Nature Photonics. Высотой всего 2 мкм, меньше ..
2012-07-25 2382 0 Технология
0
Ижевские ученые создали систему управления сетью роботов
Молодые ученые Ижевского государственного технического университета и компании Global Storage Technology разработали систему управления летательными аппаратами, которые могут быть использованы для мониторинга лесных пожаров и доставки гуманитарных грузов, рассказал в четверг РИА Новости представитель разработчиков ..
2014-04-04 1134 0 Технология
0
Физики научились охлаждать водород «причесыванием»
Физики из Университета Калифорнии разработали новый метод лазерного охлаждения атомов, который позволит снизить температуру частиц до десятитысячных долей кельвина. Этот метод впервые позволит ученым работать с холодными атомами водорода, углерода, азота и кислорода, охлаждение ..
2016-10-11 14297 0 Технология
0
Созданы одиночные фотоны для квантовой обработки информации
Используя лазеры, чтобы извлечь всего один атом из облака ультрахолодного газа рубидия, физики разработали новый, быстрый и эффективный способ по созданию одиночных фотонов, которые в дальнейшем могут быть использованы в квантово-оптической обработке информации, изучении динамики ..
2012-04-23 1847 0 Технология
0
Сложить нанопасьянс
У России появился шанс стать мировым лидером в производстве фотолитографических машин. Но даже если она его упустит, мы в любом случае можем разработать технологии, которые станут основой следующего нанотехнологического уклада На заре микроэлектроники, еще в 1965 году, один из создателей корпорации ..
2012-02-20 1408 0 Технология
0
В США проходит международный конкурс энергоэффективных домов
В США прошел Международный конкурс энергоэффективных домов. Мероприятие организовано министерством энергетики США и собрало 19 команд студентов-архитекторов из Америки, Китая и Новой Зеландии. Экспертная комиссия оценивала дома по десяти признакам, за каждый из которых был максимум 100 очков. Выиграла та команда, которая набрала ..
2011-10-27 1967 0 Технология
0
Радиационные технологии, или Как уберечься от террористов
Вчера в ВВЦ прошел круглый стол кластера ядерных технологий фонда «Сколково» на тему «Технологическая платформа «Радиационные технологии» для обеспечения безопасности: от идеи до продукта». Участники мероприятия обсудили состояние, перспективы и ограничения развития российского рынка, конкурентоспособность отечественных поставщиков, а также ..
2011-10-27 1590 0 Технология
0
В Армении рассчитана общая доля возобновляемой энергетики
Согласно расчётам, проведённым Министерством энергетики и природных ресурсов Армении, доля электроэнергии, вырабатываемой за счет возобновляемых источников энергии в стране, составляет около 7% в совокупной выработке. По словам министра энергетики и природных ресурсов Армении Левона Шахвердяна, по состоянию на прошлый ..
2011-10-27 1670 0 Технология
0