15 сентября 2015 | Новости науки и техники

Ученые-физики продемонстрировали возможность создания сложных "молекул", состоящих из фотонов света

Световая молекула из двух фотоновЭто может быть очередным шагом к созданию реального светового меча, хотя до момента воплощения данной идеи в реальности пройдет еще весьма немало времени. Этим шагом является работа группы физиков и физиков-теоретиков из американского Национального Института Стандартов и Технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST), которые продемонстрировали возможность объединения фотонов, невесомых частиц света, в сложные образования наподобие молекул, обладающих весьма экзотическими свойствами, силами взаимодействия внутри молекулы и с окружающей средой.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Исследователи создали идеальный источник единичных фотонов

Квантовая точкаИспользуя уникальные оптические свойства полупроводниковых квантовых точек, ученые-физики из Базельского университета (University of Basel), Швейцария, и Рурского университета в Бохуме (University of Bochum), Германия, разработали источник света принципиально нового типа, который способен излучать единичные фотоны света. Источник единичных фотонов не должен излучать двух или большего числа фотонов ни при каких условиях, что имеет огромное значение для бурно развивающихся технологий квантовых коммуникаций и квантовых вычислений. Кроме этого, крайне важное значение имеет стабильная яркость источника и идентичность излучаемых им фотонов с точки зрения их длины волны, т.е. цвета.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3
27 августа 2015 | Научно-популярное

Стивен Хокинг допускает возможность "побега из тюрьмы" черной дыры

Черная дыраВероятно, вам известно, что черные дыры - это останки сверхмассивных звезд, которые разрушились под действием своей собственной гравитации. И сами черные дыры являются источниками столь мощных гравитационных сил, что ничто, никакая частица или фотон света, не может вырваться наружу, пройдя границу так называемого горизонта событий черной дыры. Все, что проваливается в гравитационный колодец черной дыры, перестает существовать для внешнего мира, по крайней мере, так было принято считать ранее. Но недавно Стивен Хокинг, известный теоретик-физик и математик высказал предположение, утверждающее, что дело обстоит совсем иначе.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 12

Разработана новая лазерная технология, позволяющая охлаждать до сверхнизкой температуры не только атомы, но и целые молекулы

Система охлажденияИсследователи из университета Саутгемптона (University of Southampton), Великобритания, разработали и продемонстрировали работоспособность нового метода лазерного охлаждения. В отличие от других подобных методов, новый метод работает за счет вмешательства явления интерференции волн вещества, и его можно использовать не только для охлаждения до сверхнизких температур отдельных атомов, но и более крупных объектов молекулярного масштаба.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Новый оптический чип позволяет перепрограммировать квантовый компьютер за секунды времени

Оптический процессорПолностью перепрограммируемый оптический чип, способный обработать и направить фотоны света по бесчисленному количеству заранее запрограммированных путей в недрах квантовых компьютеров, был разработан совместными усилиями исследователей из университета Бристоля, Великобритания, и компании Nippon Telegraph and Telephone (NTT), Япония. Создание универсального "линейного оптического процессора" (linear optics processor, LPU) является одним из главных шагов на пути создания реальных универсальных квантовых компьютеров, способных с высокой скоростью выполнять некоторые тяжелые задачи, такие, как поиск по огромным базам данных, решение сложнейших математических задач определенного рода, которые "не по зубам" даже самым мощным современным суперкомпьютерам.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

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

Создано новое оптическое устройство, позволяющее свету беспрепятственно огибать острые углы

Оптическое устройствоВсе, кому доводилось бывать в комнатах кривых зеркал или рассматривать голограммы, достаточно хорошо знакомы с миром оптических иллюзий. А сейчас ученые из разных стран активно работают над воссозданием оптической иллюзии нового типа - технологий сокрытия вещей, делающих их невидимыми. Для этого, в основном, используются так называемые метаматериалы, сложные материалы, имеющие сложную структуру поверхности и обладающие за счет этого рядом уникальных оптических свойств, которые никогда не встречаются у материалов естественного происхождения. У некоторых ученых уже получилось "скрыть от постороннего взора" простые объекты, но такие технологии терпят полное фиаско, когда с их помощью требуется спрятать объекты, имеющие грани с острыми углами.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Новая технология передачи позволит удвоить пропускную способность оптического волокна

Оптическое волокноУченые из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали новую технологию передачи сигналов, использование которой позволит минимум удвоить объемы информации, передаваемой через оптоволоконные коммуникационные каналы. Внедрение этой новой технологии, описание которой было опубликовано в последнем выпуске журнала Science, позволит "полностью изменить экономику, определяющую стоимость передачи потоков данных в современных сетях".
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые выяснили количество отдельных частиц света, которые может ощутить глаз человека

Глаз человекаИзвестно, что человеческий глаз обладает весьма слабыми способностями к ночному видению, поэтому даже не стоит и пытаться разглядеть что-нибудь в полной темноте. Однако, в структуре глаза человека присутствуют высокочувствительные клетки, которые могут активизироваться при попадании на них всего нескольких частиц света, фотонов. В течение нескольких десятилетий ученые пытались выяснить минимальное число фотонов, на которые способен реагировать глаз человека и только недавно исследователям из университета Иллинойса удалось выяснить, что самым нижним пределом чувствительности глаза являются всего три фотона, да и то далеко не произвольной длины волны.
 | 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

Создано оптическое волокно, способное затормозить скорость распространения света в нем

Оптическое волокноСвет - это главный инструмент для современных оптических и квантовых коммуникаций. Но, его использование связано с одним большим неудобством, свет практически всегда распространяется со скоростью света и его практически невозможно удержать на какое-то время на одном месте. Однако, группа ученых из Венского технологического университета (Vienna University of Technology, TUV) продемонстрировала, что проблема со скоростью распространения света может быть решена не только в необычных квантовых системах, замедления скорости света можно достичь и в обычных оптоволоконных системах, используемых в настоящее время. А ключом к этому является волокно, в стекло которого внедрены примеси атомов некоторых химических элементов. И скорость распространения света в таком волокне снижается до значения в 180 километров в час.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Ученые реализовали квантовую телепортацию информации в пределах одного чипа

Экспериментальная установкаГруппа ученых, в которую вошли представители университетов Бристоля, Токио, Саутгемптона и лаборатории Device Technology Laboratories японской компании NTT создали фотонный чип, на котором были изготовлены элементы квантовых фотонных схем, реализующие технологию квантовой телепортации, моментальной беспроводной передачи квантовой информации. Это достижение прокладывает путь к созданию сверхскоростных квантовых компьютеров, сверхзащищенных квантовых коммуникаций и других квантовых технологий, которые в будущем должны получить широкое распространение.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученым удалось запутать на квантовом уровне около 3 тысяч атомов при помощи одного единственного фотона

Запутанные атомыУченые-физики из Массачусетского технологического института и университета Белграда разработали новую технологию, при помощи которой им удалось запутать на квантовом уровне одновременно 2920 атомов, используя один единственный фотон света. И это количество является своего рода рекордом, самым большим количеством атомов, которые удавалось кому-либо запутать во время проведений исследований и экспериментов. Ученые считают, что разработанная ими технология при некоторой адаптации может стать практическим способом получения групп запутанных атомов, которые, в свою очередь, могут стать ключевыми компонентами новых высокоточных атомных часов, квантовых коммуникационных систем и квантовых компьютеров.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые заставили электроны двигаться по заданному пути на поверхности графена

Движение электронов в графенеВ настоящее время появляется все больше и больше плоских двухмерных материалов, которые составляют конкуренцию графену. Но ни один из этих материалов не обладает свойством проводить электроны практически без сопротивления, благодаря чему они ведут себя в этом материале практически как фотоны. Этой особенностью графена давно интересуются ученые-физики из университета Базеля, Швейцария, и их последним достижением в этой области является технология, позволяющая направить движение электронов в графене строго по предопределенном пути.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученые впервые сделали снимок, на котором фотон представлен одновременно и как частица и как волна

Снимок волны светаВ 1905 году Альберт Эйнштейн, наблюдая фотоэлектрический эффект, при котором атомы некоторых металлов испускают свободные электроны под воздействием падающего на них света, пришел к выводу о том, что луч света является не просто волной электромагнитного излучения, он состоят из дискретных "энергетических волновых пакетов", называемых фотонами. Впоследствии этот принцип был принят в физике, но до последнего времени никому еще не удавалось непосредственно наблюдать так называемый дуализм, одновременное обладание свойствами волны и частицы, фотона света. А недавно, ученые из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL), Швейцария, в ходе достаточно сложного эксперимента впервые в истории получили снимок этого явления.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2