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 Ученые впервые охарактеризовали «темное» электронное состояние в светочувствительном фрагменте зеленого флуоресцентного белка. Химически изменив этот фрагмент, авторы целенаправленно «выключили» его свечение: в возникшем темном состоянии молекула не излучает свет, а накапливает энергию ультрафиолета, чтобы затем безопасно от нее избавиться. Защитный механизм запускается за рекордно короткое время — благодаря сверхбыстрой перестройке электронов и ядер молекула избегает разрушения под внешним излучением. Открытие будет полезно для разработки нового поколения солнцезащитных материалов и покрытий с программируемой фотостабильностью.
Высота космической орбиты — это не просто удаление от поверхности Земли. Она позволяет выполнять полетные задания, недоступные для других орбит. Какими бывают высокие околоземные орбиты, что они дают спутникам и как обеспечивают им необычные условия для работы, рассказываем в нашем новом материале.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Во всем мире во всех человеческих культурах около 90% людей пользуются преимущественно правой рукой. Такое поразительное единство практически всего человечества не имеет аналогов среди приматов и до сих пор остается эволюционной загадкой. Ученые проанализировали данные о более чем двух тысячах человекообразных обезьянах и выяснили, когда и почему праворукость стала популяционной тенденцией.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
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