16 марта 2017 | Космос и Авиация

Атомные часы с оптической решеткой станут чувствительным элементом детектора гравитационных волн

Гравитационные волныОбнаружение гравитационных волн, источником которых являлось столкновение двух небольших черных дыр, выполненное при помощи наземной гравитационной обсерватории LIGO, подстегнуло энтузиазм ученых к разработке новых сверхвысокочувствительных гравитационных детекторов. Наземные гравитационные обсерватории, как правило, используют датчики, разнесенные на значительное расстояние, это позволяет зарегистрировать при их помощи искривления пространственно-временного континуума, амплитудой, сопоставимой с размером атома. Однако, такие датчики подвержены воздействию шумов и помех, некоторые из которых имеют низкую частоту, приближенную к частоте искомых гравитационных волн, и очистка полученных сигналов от таких шумов является весьма и весьма сложным занятием.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 0

Разработан метод "тепловой" левитации, способный поднимать любые объекты

Установка тепловой левитацииЯвление левитации сейчас еще во многом походит на волшебство, но позади его стоят совершенно традиционные законы физики и некоторые хитроумные уловки. Магнитная левитация уже используется в железнодорожном транспорте, к примеру, оптическая - больше в научных целях, а акустическая - в производстве лекарственных препаратов и научных исследованиях. Однако, все вышеперечисленные методы работают лишь по отношению к объектам с определенными свойствами, а исследователи из Чикагского университета разработали новый метод "тепловой" левитации, который работает за счет искусственно создаваемой разницы температур и может действовать на любые объекты, независимо от их природы и свойств.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Оптические нейронные сети - основа сверхбыстрых и сверхмощных систем искусственного интеллекта

Фотонная нейронная сетьОдно дело создать компьютеры, которые подражают функционированию мозга человека, а заставить их реально работать на тех же самых принципах - это задача намного более сложная. Обычные нейронные сети, на базе которых строятся почти все современные системы искусственного интеллекта, состоят из цифровых нейронов, набора параметров в памяти компьютера и соответствующих им блоков программного кода. И быстродействие таких нейронных сетей ограничено параметрами компьютерной системы, которая, в большинстве случаев должна обладать достаточно высокой вычислительной мощностью. Решение этой проблемы предлагают исследователи из Принстонского университета и этим решением, по их мнению, являются фотонные нейронные сети.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0
15 ноября 2016 | Нанотехнологии

Самая маленькая "лупа" в мире позволяет увидеть химические связи между отдельными атомами

Фокусирование светаВ течение многих лет ученые полагали, что свет, как и другие волны, невозможно сфокусировать на области, размеры которой меньше, чем длина волны, которая, в случае света, исчисляется миллионными долями метра. Однако, исследователи из Кембриджского университета и Центра физики материалов (Centre for Materials Physics), Сан-Себастьян, Испания, создали самую маленькую в мире "лупу", которая способна фокусировать свет на площади, сопоставимой с размерами одного атома.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 3

Создана ловушка, способная удерживать большое количество атомов-кубитов одновременно

Квантовая оптическая ловушкаВ области квантовых вычислений существует одна из проблем, заключающаяся в необходимости удержания "беспокойных" атомов, ионов или субатомных частиц в строго заданном месте. Это необходимо для формирования многочисленных групп связанных кубитов, которые совместными усилиями могут производить вычисления и выполнять сложные квантовые алгоритмы. Исследователи из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета разработали новый способ захвата и удержания атомов и субатомных частиц при помощи технологии "оптического пинцета". При этом, время удержания достаточно велико для того, чтобы можно было определить точное положение каждой частицы, на каждую частицу был направлен луч лазера, который запишет или считает информацию из каждого кубита в отдельности.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создана первая оптическая нанокоммуникационная система, работающая в диапазоне видимого света

Оптические наноантенныВ настоящее время все беспроводные оптические коммуникационные системы, используемые на кристаллах полупроводниковых чипов, работают в длинноволновой части спектра инфракрасного света. Но использование света видимого диапазона в подобных технологиях имеет ряд преимуществ, связанных с тем, что видимый свет имеет меньшую длину волны, нежели инфракрасный. И недавно исследователи из Бостонского колледжа создали первую оптическую коммуникационную наносистему, работающую в диапазоне видимого света, а ключом к ее созданию являются оригинальные наноантенны, которые могут "собирать" фотоны света и преобразовывать их в поверхностные плазмоны, которые весьма хорошо поддаются контролю, детектированию и управлению.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Крошечные нанозеркала позволяют "смешать" материю со светом

Смешивание материи со светомКогда атом или молекула излучает фотон света, этот фотон обычно не возвращается назад к молекуле. Однако исследователям удалось поместить молекулу внутрь крошечной оптической впадины. И, если эта молекула испускает фотон света, он отражается от стенок впадины и возвращается в ней прежде, чем успевает полностью отделиться. В результате этого возникают колебания, энергия которых постоянно передается от молекулы к фотону и обратно, что приводит к своего рода полному "смешиванию" света и материи. Подобные попытки смешивания света с материей предпринимались и ранее, но для этого требовалось очень сложное оборудование, а процесс проводился в условиях сверхнизких температур. Ученые же из Кембриджского университета разработали метод, позволяющий получить "симбиоз" материи и света при комнатной температуре.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5
24 марта 2016 | Нанотехнологии

Уникальные оптические свойства дисульфида молибдена позволили создать из него самую тонкую в мире линзу

Оптическая линзаГруппа ученых из австралийского Национального университета (Australian National University, ANU), возглавляемая доктором Юеруи Лью (Dr Yuerui Lu) добилась успеха в создании того, что можно назвать самой тонкой в мире оптической линзой. Толщина этой линзы составляет одну двухтысячную долю от толщины человеческого волоса, а изготовлена она из кристалла дисульфида молибдена, вещества, обладающего при некоторых условиях, целым набором уникальных оптических свойств. Следует отметить, что данное достижение может стать основой для создания миниатюрных оптических систем высококачественных камер для смартфонов, других портативных электронных устройств, гибких дисплеев и многого другого.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 2

Технология Eternal 5D позволит записать на один носитель всю историю человечества и хранить ее бесконечно долгое время

Диск Eternal 5DУченые из научно-исследовательского Центра оптоэлектроники (Optoelectronics Research Centre, ORC) университета Саутгемптона (University of Southampton) разработали новую технологию хранения цифровых данных, которая не только характеризуется очень высокой плотностью записи информации, она способна обеспечить сохранность данных на протяжении миллиардов лет. В основу этой технологии, получившей название Eternal 5D, легли процессы записи, поиска и чтения информации, записанной в пяти "измерениях" при помощи сверхкоротких импульсов света фемтосекундного лазера.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 25

Новая оптическая система может принять единичные случайные радио-сигналы, полностью "закопанные" в фоновых шумах

Система приема случайных сигналовГруппа инженеров-электронщиков из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработала приемник, который способен детектировать и усиливать слабые, короткие и случайные радиосигналы, почти полностью скрытые в помехах фоновых шумов. Разработанная технология закладывает основу для нового класса высокочувствительных коммуникационных приемников, исследовательского оборудования, средств радиоэлектронной борьбы, дистанционного зондирования и спектроскопии.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Создан первый полностью оптический чип энергонезависимой памяти

Ячейка оптической памятиИспользование света определяет будущее информационно-коммуникационных технологий - при помощи использования оптических компонентов компьютеры обретут способность работать более быстро и более эффективно. Оптическое волокно уже давно используется для передачи данных при помощи света, но в недрах компьютеров данные передаются и обрабатываются пока еще по-старинке, при помощи электрических сигналов и электронных компонентов. Именно реализация электронного варианта обмена данными между процессором и оперативной памятью является главным ограничителем быстродействия нынешних компьютеров, узким местом архитектуры фон Неймана. И для расширения этого узкого места совершенно недостаточно организовать оптический интерфейс между памятью и процессором, на обоих концах этого интерфейса все равно придется выполнять преобразование электрических сигналов в оптические и наоборот. Именно поэтому ученые из различных стран интенсивно занимаются разработкой методов выполнения обработки и хранения данных, основанных на использовании исключительно оптических и фотонных технологий.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 8
5 августа 2015 | Космос и Авиация

Новая оптическая система поможет защитить коммуникации от солнечного ветра, космических лучей и магнитных бурь

Спутник CubeSat с новой оптической системойНовая оптическая система, в основе которой лежат принципы строения глаз омаров, может обнаруживать явления, связанные с "космической погодой". Эти явления являются причиной возникновения магнитных бурь и других процессов, которые могут нарушить работу космических коммуникационных систем, элементы энергетической, коммуникационной и информационной инфраструктуры на поверхности Земли. Спутники, вооруженные такой оптикой, вскоре могут отправиться в космическое пространство, благодаря сотрудничеству специалистов Европейского космического агентства и китайской Академии наук.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 0

Новый метод создания квантовой запутанности позволит увеличить количество информации, несомой одним фотоном

Оптическая частотная гребенкаГруппа исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе продемонстрировала новый способ инициирования явления квантовой запутанности частиц света, фотонов, которые становятся связанными друг с другом и действуют в унисон, несмотря на разделяющее их расстояние. В большинстве предыдущих исследований, в которых использовалась запутанность фотонов, они, фотоны, запутывались только в одном квантовом "измерении" определяющем одно из их квантовых свойств, преимущественно направление поляризации. Но в своих исследованиях Калифорнийские ученые продемонстрировали то, что они смогли запутать пару фотонов сразу в нескольких "измерениях", используя такие квантовые свойства фотонов, как их энергия, продольное вращение и т.п. Такой метод, называемый гиперзапутанностью, позволяет паре фотонов переносить больше квантовой информации, нежели могут переносить фотоны, запутанные в одном измерении.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Создан первый "жидкий" нанолазер, способный менять длину волны излучаемого им света

Свет лазераУченые из Северо-Западного университета (Northwestern University) разработали и изготовили образцы первых жидких наноразмерных лазеров. Особенностью этих микроскопических устройств является то, что в режиме реального времени можно управлять цветом излучаемого таким лазером света, и эта особенность позволит применять такие лазеры в практических целях в самых различных областях, к примеру, для создания лабораторий-на-чипе, используемых в медицинских и биохимических исследованиях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Голографические дисплеи становятся еще на один шаг ближе к реальности

Голографические изображенияГолографические дисплеи, способные отображать динамические изображения, изменяющиеся в режиме реального времени, долго были и являются пока еще лишь одним из предметов научной фантастики. Но, благодаря работе различных групп ученых и инженеров, появление таких дисплеев в реальности становится все ближе и ближе буквально с каждым днем. И одной из таких групп является группа из Кембриджского университета, разработавшая пиксель нового типа, оптический элемент, обеспечивающий намного больший уровень контроля над потоком света, нежели другие подобные элементы, созданные ранее другими группами исследователей.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1