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
Строится самый высокий в мире крытый водопад в аэропорту

Строится самый высокий в мире крытый водопад в аэропорту

Работа над проектом аэропорта Jewel Changi в Сингапуре близится к завершению.

Строительство возглавляет Safdie Architects, и это будет нечто несравнимое с обычным аэропортом: с крытым парком, пешеходными дорожками, лесом и, как обещает фирма, самым высоким крытым водопадом в мире. В связи с открытием 17 апреля, Jewel станет центральной частью оживленного сингапурского аэропорта Changi и соединится с существующими терминалами с помощью закрытого пешеходного моста. Площадь ...
19.03.19 19:41
0
1
Угарный газ поможет обнаружить внеземную жизнь

Угарный газ поможет обнаружить внеземную жизнь

Детекторы угарного газа в домах предупреждают об опасном накоплении этого бесцветного газа без запаха, который мы ассоциируем со смертью.

Астрономы предполагали, что накопление окиси углерода в атмосфере планеты - верный признак безжизненности. Теперь исследовательская группа из Калифорнийского университета в Риверсайде утверждает обратное: небесные детекторы окиси углерода могут фактически сообщить о далеком мире, изобилующем простыми формами жизни. «С запуском космического телескопа Джеймса Уэбба через 2 года астрономы смогут ана...
19.03.19 18:30
0
2
Команда New Horizons разгадывает множество загадок Ультимы Туле

Команда New Horizons разгадывает множество загадок Ультимы Туле

Далекая Ультима Туле неспешно раскрывает свои секреты.

Анализируя данные, которые New Horizons отправил домой после пролета астероида 2014 MU69, ученые миссии узнают больше о развитии, геологии и составе этого древнего реликта Солнечной системы. Команда обсуждала эти результаты на 50-й Лунной и Планетарной Научной Конференции в Вудлендсе, Техас. Ультима Туле является первой исследуемой двойной системой. Снимки астероида намекают на странную, похожую ...
19.03.19 17:11
0
5
Ученые наблюдают за рождением массивной двойной звездной системы

Ученые наблюдают за рождением массивной двойной звездной системы

Ученые из Японии, Швеции и США наблюдают за разрушением молекулярного облака и образованием двух массивных протозвезд, которые в будущем станут двойной звездной системой.

Давно известно, что у большинства массивных звезд есть орбитальный звездный компаньон, но неясно, как это происходит: рождаются ли звезды вместе из общего спирального газового диска в центре коллапсирующего облака или объединяются после случайной встречи в многолюдном звездном скоплении. Было сложно понять динамику формирования бинарных звезд, потому что протозвезды в этих системах все еще окруже...
18.03.19 23:50
0
3
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
7
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
15
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
11
Надежный способ фильтрации воды от тяжелых металлов

Надежный способ фильтрации воды от тяжелых металлов

Найден быстрый, надежный и безопасный способ фильтрации воды.

Ученые из Мельбурнского Королевский Технологического Университета (RMIT) обнаружили, что эти нанопластины из окиси алюминия благодаря своей пористости способны быстро и эффективно фильтровать воду, удаляя из нее ионы тяжелых металлов и маслянистые загрязнения, такие как нефть. «Новый метод показал высокую эффективность. Все дело в том, что из-за высокой пористости разработанных нами нанопластин...
26.09.18 12:36
0