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

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...

Как гора выше Эвереста остаётся невидимой: 75% высоты Мауна-Кеа скрыто океаном

Говоря о горных вершинах, достигающих наибольших высот, невозможно не вспомнить об Эвересте. Эта гора возносится в небо на 8848 метров над уровнем моря, и этот рекорд закреплён в школьных учебниках...