Физики нашли способ повысить эффективность оптоволокна с жидким сердечником в 1000 раз
Международная группа ученых решила заморозить оптоволокно с жидким сердечником для создания резких фазовых переходов. Эксперименты показали, что этот подход открывает новые возможности для нейроморфных вычислений.
При смене фазового состояния вещества его свойства заметно изменяются. Лава остывает и превращается в твердый камень, замороженная резиновая подошва обуви становится хрупкой, пары этилового спирта воспламеняются легче, чем жидкая фаза. Изменяются физические, электрические и механические свойства вещества, индекс преломления и плотность, а значит, и то, как свет проходит через вещество.
Оптоволокно получают вытягивая из расплавленного стекла тонкую нить. По сердечнику оптоволокна инженеры научились быстро передавать свет на длинные дистанции. Но это не единственный тип оптоволокна. Для детекторов, волоконных лазеров и эндоскопов используют пустотелое оптоволокно. Пустой сердечник специалисты заполняют разными газами и жидкостями. Эта система может работать как маленькая химическая лаборатория или точный термометр.
Международная группа исследователей разработала новый тип оптоволокна. Они заморозили оптическое волокно с жидким сердечником в азоте. В результате система смогла значительно превзойти обычное оптоволокно по эффективности. Статья об этом опубликована в журнале Optica.
«Важнее всего то, что замороженная часть сердечника продолжала проводить оптический сигнал. Более того, и жидкая, и затвердевшая части способны проводить сверхзвуковые волны», — высказал мнение один из авторов исследования Саймон Зайдерер (Simon Seiderer).
Новое волокно состоит из кварцевого стекла с полостью внутри, в ней заключен жидкий сероуглерод CS₂. Физики замораживали его до 77 кельвин для экспериментов. В системе проявилось рассеяние Мандельштама — Бриллюэна, хорошо изученное для традиционного оптического волокна. Это означает, что свет и звук в выбранной среде сильно связаны друг с другом.
Ученые считают, что фазовый переход в среде создает плотную, содержащуюся в небольшом пространстве среду, где показатель преломления значительно меняется, вследствие чего возникают условия для гигантского усиления Бриллюэна. При таком эффекте оптическая волна значительно усиливается за счет взаимодействия с акустическими волнами.
Исследователи выяснили, что в замороженном волокне с жидким сердечником оптоакустическая связь, коэффициент усиления Бриллюэна, в 1000 раз больше, чем в стандартных оптических волокнах — больше 3000 Вт⁻¹·м⁻¹. Причем обычно для этого нужно длинное волокно, а в эксперименте использовали всего 27,5 сантиметра и лазер с низкой мощностью накачки (0,03 милливатта).
Физики также смогли сделать оптоакустическую память на основе нового волокна. Информация передается от быстрой световой волны к гораздо более медленным звуковым волнам, а затем преобразуется обратно в свет. Акустические волны слабее затухают и дольше распространяются, но при этом несут в себе информацию о породившем их световом излучении. При обратном преобразовании из звука в свет информацию можно считать. Разработка ученых снизит затраты энергии в фотонных нейроморфных вычислениях на волокне.
«Заморозив жидкий сердечник, мы создали совершенно новую физическую платформу, обеспечивающую экстремальные нелинейности при простоте работы. Хотя демонстрация высокоэффективной оптоакустической памяти — фантастический первый шаг, такой уровень связи света и звука открывает захватывающие новые возможности не только для нейроморфных вычислений, но и для квантовой обработки информации, микроволновой фотоники и высокоточного зондирования», — подытожил Стиллер.
Telegram 
Дзен 
VK Молодая женщина, возвращения которой из мертвых местное общество, по-видимому, сильно опасалось, имела скандинавские корни и поэтому могла считаться чужестранкой, предположили авторы нового исследования. Ученые также смогли установить много других интересных подробностей о жизни и смерти девушки.
Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
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
Последние комментарии