Ученые разработали метод создания кристаллов из световых узлов

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

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

Почему барсук делит свою нору с лисицей, даже когда у обоих есть детёныши

Представьте старую барсучью нору с несколькими выходами. Из одного появляется барсук, а немного позже из соседнего выходит лисица. Причём оба животных здесь не случайные гости. Под землёй у каждого...

От The Beatles до Майкла Джексона: как киномагнитофон Nagra создавал историю музыки

Nagra знают в основном по кино и репортажам. Швейцарские портативные катушечные магнитофоны разработал польский инженер Стефан Кудельский, а само название по-польски означает «запишет». С конца...

Optonica SA-2121H: ресивер, где проще заменить транзисторы, чем один конденсатор

В 1975 году японская Sharp выделила звуковое направление в отдельное подразделение Optonica. Задумывали его как конкурента признанным производителям hi-fi аппаратуры, и линейка получилась широкая:...

Аккумуляторы из вторсырья превзошли новые заводские батареи: как модернизация катода и графита увеличила их ресурс в два раза

Литий-ионные аккумуляторы окружают нас повсюду: они питают смартфоны, ноутбуки, электроинструменты, системы хранения энергии и электромобили. У всех этих батарей есть общая проблема — со...

7300 лет назад супервулкан засыпал Японию пеплом. Почему одни племена вымерли, а другие пережили демографический скачок

Около 7300 лет назад в Восточно-Китайском море, всего в тридцати километрах к югу от японского острова Кюсю, проснулся подводный вулкан Кикай. Это извержение получило в науке двойное имя...