Ученые разработали метод создания кристаллов из световых узлов

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Международная группа физиков из Сингапура и Японии разработала инновационный метод создания пространственно-временных кристаллов из сложных световых структур, известных как хопфионы. Эти трехмерные световые образования характеризуются внутренними спин-структурами, формирующими запутанные замкнутые петли.

Ключевое достижение исследователей заключается в организации хопфионов в кристаллические решетки с периодическим повторением как в пространстве, так и во времени. Ранее хопфионы удавалось создавать только как отдельные объекты в магнитных или световых полях.

Технология основана на точном наложении двух световых лучей с различными длинами волн и направлениями поляризации. При их взаимодействии возникает псевдоспин, изменяющийся в строго контролируемом ритме. Когда длины волн соотносятся в простой пропорции, формируется регулярная последовательность хопфионов, повторяющаяся с каждым циклом.

Автор: Winfuture Источник: winfuture.de

Исследователи продемонстрировали возможность создания одномерных цепочек хопфионов с различной «топологической прочностью». В зависимости от параметров настройки, внутренние петли могут быть более или менее интенсивно переплетены, а при смене цветовых компонентов способны менять свой знак. Компьютерное моделирование подтвердило сохранение практически идеальных топологических свойств на протяжении всего цикла.

Для построения трехмерных кристаллов хопфионов используются специально расположенные источники излучения: дипольные решетки, решетчатые ответвители или микроволновые антенны. Они создают световую решетку, структурированную в виде элементарных ячеек с противоположной топологией, что формирует чередующийся узор по всему объему кристалла.

В отличие от предшествующих методов, основанных на распространении и дифракции света, новый подход функционирует в фиксированной плоскости, где ключевую роль играет периодическая суперпозиция волн.

Потенциальные применения данной технологии включают разработку многомерных систем шифрования, создание надежных каналов связи, новые методы манипуляции атомами и инновационные способы взаимодействия света с материей. Топологические структуры подобного типа могут стать основой для особенно стабильных и плотных информационных систем в фотонике.

Источник: WinFuture

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Туринская плащаница Дани Рязанова: как молодой художник из Петербурга рисует огнем

Раньше, наблюдая за современным художественным процессом, казалось, что молодые художники стремятся как можно дальше уйти от «навязанных» канонов, отказаться от всего, чем пользовались мастера...

Детальное изучение мозга чемпиона по памяти раскрыло нейробиологию его трюков

Рабочая память человека имеет свои физиологические ограничения. Исторически в когнитивной психологии этот предел описывался формулой «семь плюс-минус два элемента». Вы можете легко удержать в...

Эффект странника: как навыки ориентации в пространстве породили у человека геометрическое мышление

Со времен Платона геометрия считалась высшим проявлением абстрактного мышления. В диалоге «Менон» философ просит необразованного мальчика-раба удвоить площадь квадрата — и тот, опираясь...

Каньон Антилопы: почему он самый извилистый и фотогеничный в мире

В Аризоне, на землях индейцев навахо, находится место, любимое фотографами со всего мира. Каньон Антилопы вы наверняка хоть раз видели на заставке своего компьютера. Microsoft вносила его виды в...

Почему кофе и чай бодрят: взгляд с точки зрения науки

Вы когда-нибудь замечали, что после чашки кофе фокусировка внимания резко обостряется, но уже через полчаса ясность мысли начинает неумолимо угасать? Эти «американские горки» связаны с конкретными...