Управление квантовым «жидким светом» стало гибче
Группе физиков удалось совершить качественный скачок на пути создания нетрадиционных вычислительных технологий, значительно продвинувшись в решении задачи пространственной манипуляции и управления энергией «жидкого света», именуемого «поляритонным конденсатом», при комнатной температуре. Эта разработка открывает новую главу в исследовании полностью оптических высокоскоростных поляритонных логических устройств, без которых переход к компьютерам следующего поколения всегда представлялся неразрешимой задачей.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. Поляритоны представляют собой квантовый «жидкий свет», состоящий из гибридных частиц, образующихся в результате сильного взаимодействия света и материи. Такой «жидкостью» можно управлять, воздействуя на входящую в ее состав материю. Ученым удалось сделать огромный шаг вперед, предложив инновационный способ активного пространственного контроля конденсатов «жидкого света» при комнатной температуре.
Отличительной особенностью этой разработки является возможность манипулирования конденсатами поляритонов без использования традиционных профилей оптической накачки. Такого результата ученым удалось добиться, поместив внутри резонатора дополнительный слабо связанный слой органического сополимера, кривая поглощения которого является нерезонансной по отношению к оптической моде резонатора. Такое на первый взгляд простое, но при этом гениальное решение открывает множество новых возможностей.
Для частичного насыщения оптического поглощения в слабо связанном полупроводниковом слое ученые применили метод накачки-зондирования лазерными импульсами разных цветов, что позволило добиться сверхбыстрой модуляции эффективного показателя преломления активной среды одновременно с формированием поляритонного конденсата. Благодаря поистине феноменальному эффекту поглощения в возбужденном состоянии молекул слабо связанного слоя на длине волны излучения конденсата, ученые смогли разгадать секрет локально-наведенного рассеяния поляритонов.
Соавторы исследования — ученый-исследователь Антон Путинцев (слева) и заместитель заведующего лабораторией Денис Санников — в Лаборатории гибридной фотоники Сколтеха / © Руслан Хафизов
Результатом сложного взаимодействия этих механизмов, напоминающих фрагменты красивого пазла, стала уникальная возможность управления пространственным профилем, плотностью и энергетическим ландшафтом поляритонного конденсата, при этом избегая необходимости его охлаждения до криогенных температур, так необходимых для осуществления подобного контроля в аналогичных неорганических структурах.
«Этот прорыв открывает новую эру исследований органических поляритонных платформ, которые лягут в основу прочного фундамента вычислений на основе «жидкого света» при комнатной температуре. Научившись контролировать необычные свойства сильной связи между светом и материей и преодолев ограничения, присущие микрорезонаторам традиционной планарной архитектуры, мы сможем в полной мере использовать возможности таких удивительных квазичастиц, как поляритоны. Буквально на наших глазах рождаются технологии будущего!», — говорит идейный вдохновитель исследования, ученый-исследователь Лаборатории гибридной фотоники Сколтеха Антон Путинцев.
На основе полученных результатов появится возможность создавать полностью оптические поляритонные логические устройства, в которых способность к сверхбыстрой контролируемой модуляции эффективного показателя преломления активной среды позволит использовать этот эффект в качестве дополнительного, независимого параметра подстройки поляритонных состояний в реальном времени. Также открывается возможность встраивать подобные слабосвязанные поглощающие элементы в микрорезонаторы латеральной архитектуры, недавно предложенной для создания поляритонных интегральных схем.
В современном мире, в котором инновационные технологии приобретают решающее значение, новое открытие ученых — это колоссальный шаг вперед. Полученные результаты открывают уникальные перспективы для создания полностью оптических высокоскоростных поляритонных логических устройств. Достижение исследователей, уже вызвавшее бурный отклик в научном сообществе, вселяет надежду на еще более невероятные открытия в будущем. Исследование проводилось при поддержке гранта Российского научного фонда.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
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.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
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