Войти

В Сколтехе сделали еще один шаг к фотонному компьютеру

1451
0
0
Радиофотоника
Радиофотоника.
Источник изображения: industry-hunter.com

Исследователи Сколтеха и их коллеги из Великобритании и Польши предложили фотонное устройство, состоящее из двух оптических резонаторов на жидких кристаллах, и исследовали оптические свойства этой системы, которую в перспективе можно будет применять в оптоэлектронных и спиноптронных устройствах следующего поколения.

Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Physical Review B.

Простейший оптический резонатор состоит из двух расположенных друг напротив друга зеркал, между которыми происходит отражение света. Если вы оказались между двух зеркал, вы увидите бесконечное количество своих отражений, а если в гораздо меньший по размеру, но чуть более сложный зеркальный резонатор поместить жидкий кристалл, например, кристалл экрана компьютера и смартфона, эффект окажется еще интереснее. Ориентацию молекул жидкого кристалла можно менять, воздействуя на них с помощью электрического тока. В данной работе исследователи использовали этот эффект, что позволило им не только управлять характеристиками светового излучения внутри резонатора, но и, в некотором смысле, при помощи фотонов «смоделировать» работу привычных электронных устройств.

«Сегодня один из главных трендов в физике – это переход от традиционных электронных вычислительных систем к фотонным, что позволит не только значительно увеличить скорость обработки и передачи информации, но и существенно сократить энергопотребление. Именно поэтому в настоящее время огромный интерес у исследователей вызывают различные типы настраиваемых фотонных архитектур, имитирующих свойства их электронных аналогов», − рассказывает первый автор статьи студент магистратуры Сколтеха Павел Коханчик.

Павел Коханчик, профессор Сколтеха Павлос Лагудакис и их коллеги решили проверить, что произойдет, если два оптических резонатора с жидкими кристаллами разместить очень близко – всего в нескольких микрометрах друг от друга. Исследователи предположили, что у такого двойного микрорезонатора появятся новые свойства, отличные от тех, что присущи отдельному жидкокристаллическому микрорезонатору, которому было посвящено недавнее исследование, проводившееся в сотрудничестве с коллегами из Варшавского университета.

Оказавшись запутанными благодаря общему «бассейну» фотонов, резонаторы начинают вести себя подобно двум маятникам. Если маятники находятся на малом расстоянии друг от друга, они начинают двигаться синхронно и с одинаковой частотой. Исследователи установили, что в подобном случае у света появляются новые свойства, изучением которых занимается топологическая физика. Поскольку эти свойства поддаются тонкой настройке, созданное устройство позволяет имитировать большее количество физических систем как для целей фундаментальных исследований, так и для практических применений.

«Наша работа – лишь один маленький шаг в освоении огромной области исследований, посвященной изучению фотонных аналогов электронных твердотельных систем. За фундаментальными исследованиями непременно последует новый этап, целью которого станет миниатюризация этих устройств, серийное производство устройств на кристалле, а затем их интеграция в устройства повседневного использования. Но пока все это представляется лишь очень отдаленной перспективой», − отмечает Павел Коханчик.

Ученые планируют создать экспериментальную модель двойного жидкокристаллического резонатора для демонстрации богатого спектра физических свойств и эффектов, описанных в статье, а также продолжить исследование аналогичных систем с двойными микрорезонаторами, в том числе в режиме сильной связи между светом и веществом.

Работа проводилась с участием ученых Саутгемптонского университета (Великобритания) и Института экспериментальной физики Варшавского университета (Польша).

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 23.09 07:40
  • 92
ChatGPT-4 и нейросети (ИИ) спешат на помощь ГШ ВС РФ и Российской армии
  • 23.09 06:59
  • 10565
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 23.09 06:26
  • 0
Ответ на "Как либеральная посткоммунистическая Россия стала противницей Запада (The Hill, США)"
  • 23.09 06:09
  • 2
"Туполев" будет создавать для Минобороны РФ новый стратегический бомбардировщик
  • 23.09 02:17
  • 1
ЗРК «Тор-М2КМ» ждут в Белграде!
  • 23.09 01:53
  • 1
Модернизация продолжается: российские военно-воздушные силы получили новые истребители Су-35 (Military Watch Magazine, США)
  • 23.09 01:36
  • 1
Как либеральная посткоммунистическая Россия стала противницей Запада (The Hill, США)
  • 22.09 22:48
  • 0
Ответ на "Модернизация подводных сил: российский ВМФ запустил самую мощную крылатую ракету в мире во время учений в Тихом океане (Military Watch Magazine, США)"
  • 22.09 22:21
  • 2
На Западе обеспокоились после удара «самой смертоносной подводной лодки в ​​мире»
  • 22.09 21:46
  • 6
Первая отечественная газовая турбина ГТД-110М выдала максимальную мощность в составе ТЭС «Ударная»
  • 22.09 21:10
  • 0
Ответ на "Шокирующий прогноз в передаче Майбрит Ильнер. Путин непременно "поглотит" Европу (Bild, Германия)"
  • 22.09 20:30
  • 0
Ответ на "Президент Чехии выступил с угрозой после инцидента с МиГ-31"
  • 22.09 20:15
  • 0
Ответ участнику Воин3D
  • 22.09 17:33
  • 0
Сила единства через боевой опыт
  • 22.09 16:36
  • 2
О корветах, фрегатах, и эсминцах - на примере российского ВМФ