Физики впервые добились бесконечной фазовой скорости света внутри чипа

РИА Новости. Ученые из Гарварда создали необыкновенный метаматериал с нулевым коэффициентом преломления, благодаря чему один из компонентов световых волн будет двигаться в чипах, изготовленных из этого материала, с вечно высокой скоростью, говорится в статье, размещённой в издании Nature Photonics.

Физики впервые добились бесконечной фазовой скорости света внутри чипа

Так живописец представил себе чип на базе метаматериала
с нулевым коэффициентом преломления, созданный в Гарварде
© Фото: Peter Allen, Harvard SEAS

«Созданию световых чипов мешает то, что кремниевые волноводы не хорошо удерживают в себе свет и пропускают часть него через стены. Отечественный метаматериал с нулевым коэффициентом преломления решает эту проблему благодаря вечно высокой фазовой скорости света», — заявил Ян Ли (Yang Li) из Гарвардского университета (США).

По словам Ли, группе гарвардских физиков под управлением Эрика Мазура (Eric Mazur) удалось создать первый в мире материал, что не лишь владеет нулевым коэффициентом преломления, но и при этом пригоден к интеграции в будущие световые и квантовые чипы.

Сейчас физики узнали, что особенные конструкции, собранные из кусочков разных материалов, смогут владеть экзотическими оптическими особенностями, а также отрицательным и кроме того нулевым коэффициентом преломления.

Последние меняют свет так, что протяженность его волны делается нескончаемой, фазовая скорость также вырастает до бесконечности, благодаря чему луч будет проходить через таковой метаматериал так, как словно бы его просто не существует либо как словно бы он идет через безотносительный вакуум. Как растолковывают физики, свет перестает в таком случае вести себя как волна, и манера его перемещения зависит лишь от момента времени, а не места, где он находится.

Подобное свойство очень весьма интересно ученым, создающим квантовые и оптические компьютеры, поскольку материал с нулевым коэффициентом преломления будет совершенным каналом связи, защищенным от всех видов действий, талантливых уничтожить спутанность кубитов либо внести помехи в световой сигнал.

Неприятность содержится в том, что существующие образцы аналогичных материалов либо принципиально негодны для применения в микроэлектронике, либо их нереально было снизить до тех размеров, которыми сейчас владеют транзисторы либо уже существующие кубиты.

его коллеги и Мазур смогли решить эту проблему, экспериментируя с особенными метаматериалами, каковые они изготовляли из кремниевых столбиков, особенной тонких «плёнок» и полимерной заливки золотой фольги. Собрав из них некое подобие шипастого «коврика», ученым удалось добиться того, дабы свет двигался через него, не преломляясь, тем самым показав наличие у него нулевого коэффициента преломления.

направляться выделить, что свет в аналогичной структуре на самом деле не движется стремительнее скорости света — нескончаемой скоростью владеет лишь один его компонент — фаза. Ее нельзя использовать для сверхсветовой передачи данных, что «выручает» теорию относительности Эйнштейна и другие основные законы физики.

Но, как растолковывают физики, подобный материал возможно применять, кроме передачи информации в квантовых и оптических чипах, для того, дабы сжимать и поворачивать свет, расширять либо сужать диаметр его луча, не теряя энергии, и выполнять ряд других оптических трюков, недоступных вторым метаматериалам.

Источник: РИА Новости

Урок 370. Фазовая скорость волны. Скорость поперечной волны в струне


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: