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!
1
Могла ли Венера быть обитаемой?

Могла ли Венера быть обитаемой?

Возможно, на Венере был умеренный климат, в котором была жидкая вода в течение 2-3 миллиардов лет, пока драматическое преобразование, начавшееся более 700 миллионов лет назад, не изменил 80% поверхности планеты.

Исследование, представленное сегодня встрече EPSC-DPS Joint Meeting 2019 Майклом Уэем из Института космических наук Годдарда, помогает по-новому взглянуть на историю климата Венеры и может иметь значение для обитаемости экзопланет на сходных орбитах. Сорок лет назад миссия НАСА Пионер-Венера-1 обнаружила дразнящие намеки на то, что когда-то на планете была вода в океане. Чтобы выяснить, мог ли су...
22.09.19 21:55
0
0
Россия заявляет, что сохранит источник дыры на МКС в секрете, но НАСА хочет знать ответ

Россия заявляет, что сохранит источник дыры на МКС в секрете, но НАСА хочет знать ответ

Глава НАСА Джим Бриденстайн хочет получить ответы.

На фоне сообщений о том, что Роскосмос будет держать в секрете причину утечки воздуха, обнаруженной на Международной космической станции в 2018 году, директор НАСА Джим Бриденстайн пообещал лично поговорить с главой российского космического агентства. «Они ничего не сказали мне», - сказал Бриденстайн во время энергетической конференции в Хьюстоне в четверг (19 сентября), имея в виду 2-миллиметров...
21.09.19 21:44
0
2
Ученые детально исследовали NGC 2345

Ученые детально исследовали NGC 2345

Европейские астрономы провели всестороннее исследование молодого рассеянного скопления NGC 2345.

Новое исследование привело к определению фундаментальных параметров десятков звезд в скоплении, а также обнародовало присутствие новых. Рассеянные скопления, образованные из одного гигантского молекулярного облака, представляют собой группы звезд, гравитационно слабо связанных друг с другом. На сегодняшний день более 1000 из них были обнаружены в Млечном Пути, и ученые продолжают поиски, надеясь...
20.09.19 21:15
0
2
LRO не может найти индийский лунный корабль

LRO не может найти индийский лунный корабль

Мир всё еще в ожидании обнаружения останков Vikram на лунной поверхности.

По словам НАСА Лунный разведывательный орбитер (LRO) не смог обнаружить индийский лунный посадочный аппарат Chandrayaan-2, который потерпел крушение во время попытки приземления 6 сентября. Главная оптическая камера LRO LROC 17 сентября сделала снимок предполагаемого места приземления на южном полюсе посадочного аппарата Vikram. Но отмечается, что длинные тени в этом районе, могут заслонять затих...
19.09.19 13:22
0
8
Самый маленький экзоскелет в мире

Самый маленький экзоскелет в мире

«Экзоскелеты, разработанные для промышленного применения, принесут длительные изменения во многие рабочие среды», - говорит доктор Сонке Россинг, глава Ottobock Industrials.

- Может сыграть важную роль в предотвращении травм на рабочем месте во многих секторах и помочь повысить эргономику рабочего места.Paexo Thumb - самый маленький экзоскелет в миреНовый экзоскелет Paexo Thumb используется людьми, которые ежедневно используют большой палец для выполнения различных задач в своей работе, например, при обрезке или соединении на сборочных линиях. Небольшой и очень легкий...
26.07.19 10:38
0
4
ЦЕРН ищет темные фотоны, который могут открыть темную материю

ЦЕРН ищет темные фотоны, который могут открыть темную материю

Темная материя - загадочная субстанция, которая пронизывает Вселенную, но обнаружить ее сложно, поскольку она не часто взаимодействует с обычной материей.

У ученых есть список частиц, возможных подозреваемых, с которыми взаимодействует темная материя, и теперь этот список немного короче. Эксперименты в ЦЕРНе исключили некоторые типы темных фотонов, приближая нас к поиску неуловимой темной материи. Десятилетия астрономических наблюдений показали, что вокруг гораздо больше массы, чем мы можем видеть. Названная темной материей, эта дополнительная масс...
24.07.19 23:28
0
5
Углекислый газ можно превратить в графен

Углекислый газ можно превратить в графен

Углекислый газ называют злодеем 21-го века и сейчас недостаточно просто сократить выбросы - необходимо удалить часть того, что уже находится в атмосфере.

Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) разработали простой способ превратить проблемный газ в полезный ресурс, в удивительный графен. При всех своих качествах сверхпроводящего, гибкого и прочного материала, графен, по сути, всего лишь двумерный слой атомов углерода. Вначале это сделали путем отслаивания слоев графита с помощью клейкой ленты, но в последние годы ученым удалось ...
09.07.19 15:46
0
5
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