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 Исследователи из США нашли в организме человека ранее неизвестный пептид BRP и проверили его работу на животных. В экспериментах он помог снизить аппетит и процент содержания жира без побочных эффектов. По механизму действия BRP напоминает препараты для снижения веса на основе ГПП-1, к которым относится семаглутид, но, предположительно, действует иначе: не через кишечник и поджелудочную железу, а преимущественно через центральные сигнальные пути в мозге, включая области гипоталамуса, участвующие в регуляции аппетита. Авторы новой научной работы рассматривают открытие как основу для принципиально нового класса лекарств от ожирения.
Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.
Четыре точки Европы показали одну и ту же картину: как минимум несколько десятков тысяч лет регулярных сильных пожаров. До сих пор ученые не сталкивались с ископаемыми следами настолько длительных регулярных событий такого типа. Авторы новой работы предложили феномену объяснение, но оно имеет существенные недостатки.
Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.
Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.
Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
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