Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Новое наноустройство меняет цвет светового сигнала на уровне одиночных фотонов

Новое наноустройство меняет цвет светового сигнала на уровне одиночных фотонов
Преобразование одного фотона из одного цвета, или частоты, в другой – важный инструмент в квантовой связи, который использует тонкие корреляции между субатомными свойствами фотонов (частицы света) для надежного хранения и передачи информации.


Ученые из Национального института стандартов и технологий (NIST) уже разработали миниатюрную версию преобразователя частоты, используя технологию, аналогичную той, которая используется для создания компьютерных чипов.

Крошечное устройство, способное помочь повысить безопасность и увеличить расстояние, на котором работают квантовые системы связи следующего поколения, может быть адаптировано для широкого спектра применений, обеспечивая простую интеграцию с другими элементами обработки информации и может массового производиться.

Новый наноразмерный преобразователь оптической частоты эффективно преобразует фотоны с одной частоты на другую, потребляя лишь небольшое количество энергии и при добавлении очень низкого уровня шума, а именно фонового света, не связанного с входным сигналом.

Преобразователи частоты имеют важное значение для решения двух проблем. Частоты, на которых квантовые системы оптимально генерируют и хранят информацию, как правило, значительно выше, чем частоты, необходимые для передачи этой информации через километр расстояния в оптических волокнах. Преобразование фотонов между этими частотами требует сдвига сотен терагерц (один терагерц – триллион волновых циклов в секунду).

Гораздо меньшее, но по-прежнему критическое, частотное рассогласование возникает, когда две квантовые системы, которые должны быть идентичными, имеют небольшие вариации в форме и композиции. Эти изменения заставляют системы генерировать фотоны, незначительно отличающиеся по частоте, вместо того, чтобы быть точными копиями, которые могут потребовать квантовую сеть связи.

Новый преобразователь частоты фотонов, пример нанофотонной техники, решает оба вопроса, пишут Цин Ли (Qing Li), Марсело Даванцо (Marcelo Davanço) и Картик Сринивасан (Karthik Srinivasan) в Nature Photonics.

Ключевой компонент чип-интегрированного устройства представляет собой миниатюрный кольцеобразный резонатор около 80 мкм в диаметре (чуть меньше, чем ширина человеческого волоса) и несколько десятых долей микрометра толщиной. Форма и размеры кольца, который выполнен из нитрида кремния, выбраны для повышения собственных свойств материала в преобразовании света из одной частоты в другую. Кольцевой резонатор приводится в движение с помощью двух лазеров накачки, каждый из которых работает на отдельной частоте. В схеме, известной как четырехволновые смешение когерентного рассеяния (рассеяние Брэгга), фотон заставляет кольцо сдвигается по частоте на величину, равную разнице в частотах двух лазеров накачки.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
2
На Марсе обнаружили логотип Стартрека

На Марсе обнаружили логотип Стартрека

Ученые говорят, что это просто совпадение.

После более 50 лет франчайзинга Стартрек все еще повсюду. Мы получаем новые телешоу, новые (нецензурные) фильмы и новые поколения поклонников, которые ценят классические сериалы. И теперь, по стечению обстоятельств, ученые нашли один из фирменных логотипов франшизы там, где еще никто не бывал: на Марсе. Mars Reconnaissance Orbiter был запущен в 2005 году и до сих пор вращается вокруг Красной план...
16.06.19 00:18
0
4
Хаббл наводит взгляд на галактику NGC 4501

Хаббл наводит взгляд на галактику NGC 4501

NGC 4501 находится в южной части скопления галактик Большой медведицы I.

Этот кластер особенно богат спиральными галактиками, такими как NGC 4051, и входит в состав Сверхскопления Девы, в котором также находится Млечный Путь. Когда массивные звезды умирают, они освещают космос яркими взрывными вспышками света и материи, известными как сверхновые. Это событие невероятно яркое и выделяет большое количество энергии из-за чего становится похожим на яркую новую звезду, кот...
15.06.19 00:57
0
4
Хаббл наблюдает за крошечной галактикой с большим сердцем

Хаббл наблюдает за крошечной галактикой с большим сердцем

В этом поле ярких звезд на переднем плане лежит ESO 495-21 - крошечная галактика с большим сердцем.

Диаметр ESO 495-21 всего 3000 световых лет, но это не мешает ей неистово образовывать огромное количество звезд. Так же в ней может находиться сверхмассивная черная дыра. Это необычно для галактики такого размера и может дать интригующие подсказки о том, как галактики образуются и развиваются. ESO 495-21 расположена на расстоянии около 30 миллионов световых лет в созвездии Компас. В ней происходи...
14.06.19 02:21
0
4
Тяжелые металлы на Земле появились в результате взрыва сверхновой

Тяжелые металлы на Земле появились в результате взрыва сверхновой

Ваше золотое кольцо – из звездного металла. И это не комплимент.

В открытии, которое может перевернуть наше понимание происхождения таких тяжелых элементов Земли, как золото и платина, новое исследование физика из Университета Гвельфа предполагает, что большинство из них было извергнуто из-за взрыва звезды далеко в пространстве и давно по времени на нашу планету. Около 80 процентов тяжелых элементов во Вселенной, вероятно, образовались в коллапсарах -редкой, н...
14.06.19 01:54
0
2
С помощью бактерий производят синтетический перламутр

С помощью бактерий производят синтетический перламутр

Ученые используют бактерии для разработки дешевого и экологичного метода размножения перламутра для использования в различных областях.

Перламутр очень красив в ювелирных изделиях, но он также один из самых твердых, жестких и устойчивых материалов в природе. Перламутр представляет собой твердое переливающееся покрытие, находящееся снаружи жемчуга и внутри раковин некоторых моллюсков. Его микроструктура похожа на кирпичную стену - она состоит из сложенных, похожих на кирпичики, пластин карбоната кальция, соединенных вместе биоп...
24.04.19 17:13
0
5
Ученые создали ДНК-подобную молекулу, чтобы помочь поиску инопланетной жизни

Ученые создали ДНК-подобную молекулу, чтобы помочь поиску инопланетной жизни

В результате исследовательского прорыва, финансируемого НАСА, ученые синтезировали молекулярную систему, которая, как ДНК, может хранить и передавать информацию.

Этот беспрецедентное открытие предполагает, что может существовать альтернатива жизни на основе ДНК, какой мы ее знаем, - генетическая система жизни, которая может быть в других мирах. Эта новая молекулярная система, которая не является новой формой жизни, предполагает, что ученым, ищущим жизнь за пределами Земли, возможно, придется переосмыслить то, что они ищут. ДНК представляет собой сложную мо...
22.02.19 19:54
0
6
Новый суперкомпьютер с 1 миллионом процессоров — самая быстрая в мире машина для моделирования мозга

Новый суперкомпьютер с 1 миллионом процессоров — самая быстрая в мире машина для моделирования мозга

Ученые создали самый большой «мозг» в мире — суперкомпьютер с миллионом процессоров и 1200 взаимосвязанными печатными платами, которые в комплексе работают как человеческий мозг.

Крупнейший в мире нейроморфный компьютер создавался более 10 лет. Компьютер имитирует нейронную связь клеток головного мозга. Машина работает на базе архитектуры SpiNNaker, которая моделирует работу человеческого мозга. Технология разработана в Advanced Processor Technologies Research Group Университета Манчестера под руководством профессора С.Б.Фарбера и основана на массо...
08.11.18 15:17
0
17
Как попасть в нано-эру?

Как попасть в нано-эру?

Нанолитейной называют литейный цех, работающий в масштабах, близких к нанотехнологическим.

Эта концепция делает ее роль схожей с той, что будут играть наноассемблеры, так как они считаются фабриками, работающими в той же масштабной модели. Самым удачным примером, имеющим сходство с нанолийтейной, является обычная клетка.Краткое изложениеОбщие сведенияВ рамках компьютерной модели биологического эксперимента были попытки скопировать основные свойства за счет создания виртуальной клетки с ...
05.10.18 21:21
0