Доказана эффективность нового оптического переключателя для суперскоростных компьютеров
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Конструкторско-технологического института прикладной микроэлектроники СО РАН экспериментально доказали эффективность работы нового оптического переключателя. Он представляет собой дифракционный элемент на основе внеосевой зонной пластины и позволяет менять направление световых волн. В перспективе такой выключатель может быть использован в суперскоростных оптических компьютерах.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований. Результаты исследования опубликованы в журнале Photonics. Создание эффективного квантового компьютера — задача, над которой работают ученые всего мира. Его особенность в том, что данные будут передавать не электроны, а фотоны – кванты света. В такой технике важно с большой скоростью переключать сигнал, то есть менять направление света. Для этого требуются эффективные оптические переключатели, не использующие механическую коммутацию.
Предложенный учеными Томского политеха вариант оптического переключателя — это небольшая внеосевая зонная пластина Вуда размером в несколько длин волн. Его работа основана на эффекте «фотонного крючка» — искусственного искривления луча света при помощи частиц из диэлектрического материала.
«Мы провели экспериментальные исследования одного из вариантов прототипа такого переключателя. Эксперименты проводились в миллиметровом диапазоне длин волн, представляющих интерес для систем связи 5G-6G, а также служащих масштабной моделью оптического переключателя. Достигнутые характеристики доказали эффективность его работы. Янус-частицы из диэлектрического материала особой формы влияют на изменение длины волны света. При изменении длины волны света, проходящего через частицу, меняется направление «крючка».
То есть происходит быстрое переключение сигнала, которое заключается в изменении направления», — комментирует руководитель проекта, профессор отделения электронной инженерии Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Олег Минин.
У предложенного политехниками оптического переключателя есть ряд преимуществ, по сравнению с разрабатываемыми сегодня аналогичными устройствами. Он обладает достаточной скоростью переключения, не нуждается в создании специальных новых материалов и методов управления, не требует применения металлов и механических сканирующих устройств.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно