Вынужденное рассеяние Бриллюэна на кристалле посредством поверхностных акустических волн

Группа исследователей впервые успешно применила лазеры для генерации направленных звуковых волн на поверхности микрочипа. Эти акустические волны, подобные поверхностным волнам, возникающим во время землетрясения, распространяются по чипу на частотах, почти в миллиард раз превышающих частоты, встречающиеся при землетрясениях. Удерживая звуковую волну на поверхности чипа, легче взаимодействовать с окружающей средой, что делает этот чип идеальным кандидатом для передовых сенсорных технологий. Результаты опубликованы в журнале APL Photonics. Метод, используемый исследователями, известен как вынужденное рассеяние Бриллюэна (ВРМБ). Это создается за счет расширенной петли обратной связи между фотонами (светом) и фононами (звуком). Когда свет движется вокруг чипа или оптического волокна, он создает звуковые вибрации. Раньше это считалось помехой в оптической связи, но затем ученые поняли, что могут объединить и усилить эту вибрацию как новый способ передачи и обработки информации. Процесс обратной связи позволяет световым волнам (обычно создаваемым лазерами) и звуковым волнам «сцепляться», увеличивая силу этого эффекта (обратной связи). Исследователи ожидают, что вынужденное рассеяние Бриллюэна найдет применение в сетях 5G/6G и широкополосных сетях, датчиках, спутниковой связи, радиолокационных системах, системах обороны и даже в радиоастрономии.

Предложен инновационный метод обнаружения гравитационных волн с использованием резонанса Мессбауэра

Ученые из Института физики высоких энергий (IHEP) Китайской академии наук предложили инновационный метод обнаружения гравитационных волн с использованием резонанса Мессбауэра. Их выводы, недавно опубликованные в Science Bulletin, подчеркивают новый подход, который может произвести революцию в изучении гравитационных волн. Физики ИФВЭ исследуют потенциал стационарной мёссбауэровской системы, где гравитационные сдвиги частоты, вызванные изменениями высоты, могли бы заменить традиционный доплеровский сдвиг, используемый в дифференциальной мёссбауэровской спектрометрии. Для изотопов ¹⁰⁹Ag, которые обладают чрезвычайно узкой относительной шириной линии 10⁻²², этот метод позволяет пространственно локализовать мёссбауэровский резонанс с точностью до 10 микрон. Проходя, гравитационные волны вызывают энергетические флуктуации в мёссбауэровских фотонах. Под воздействием локального гравитационного поля эти флуктуации приводят к вертикальным смещениям резонансного пятна. В статье предлагается схема, в которой детекторы располагаются в круговой конфигурации вокруг активированного источника серебра, что повышает чувствительность не только к силе гравитационных волн, но и к направлению их распространения и углу поляризации.

Дисперсионное соотношение для фотонов с ненулевой массой и строгий верхний предел массы фотона

В исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal, профессор Чжоу Ся из Синьцзянской астрономической обсерватории (XAO) Китайской академии наук и его коллеги впервые вывели дисперсионное соотношение для фотонов с ненулевой массой, распространяющихся в плазме, и установил строгий верхний предел массы фотона в 9,52 × 10 ^-46 кг (5,34 × 10 ^-10 эВ c ^-2 ) с использованием данных, собранных сверхширокополосными (СШП) приемниками по времени пульсаров и быстрым радиовсплескам (FRB). Учёные предоставили новую теоретическую основу для понимания характеристик распространения массивных фотонов в плазме. Были использованы высокоточные данные синхронизации из массива синхронизации пульсаров Паркса (PPTA) и дедисперсированные данные импульсов из FRB. Используя широкий диапазон частот, охватываемый СШП-приемниками, физики улучшили соотношение сигнал/шум и точность измерений дисперсии. Высокое временное разрешение технологии СШП позволило точно определить время прибытия сигнала, эффективно уменьшая эффекты дисперсии, вызванные межзвездной средой.

Успешно разработан первый в мире сверхпроводящий широкополосный детектор фотонов

Исследователи из Национального института информационных и коммуникационных технологий изобрели новую структуру сверхпроводящего полоскового фотонного детектора, которая обеспечивает высокоэффективное обнаружение фотонов даже с широкой полоской, и преуспели в разработке первого в мире сверхпроводящего широкополосного детектора фотонов (SWSPD). Ширина полосы детектора более чем в 200 раз шире, чем у обычных сверхпроводниковых нанополосковых детекторов фотонов (SNSPD). Эта технология может помочь решить проблемы низкой производительности и поляризационной зависимости, существующие в обычных SNSPD. Ожидается, что новый SWSPD будет применяться в различных передовых технологиях, таких как квантовая информационная связь и квантовые компьютеры, что позволит на ранней стадии социального внедрения этих передовых технологий. Работа опубликована в журнале Optica Quantum.

Разработан двухдоменный фотон-фононный лазер

Разработан двухдоменный фотон-фононный лазер, который продемонстрировал одновременный процесс генерации фотонов и фононов. Двухдоменный лазер имеет множество применений в качестве оптического и акустического пинцета для проведения механических измерений для генерации микроволн и выполнения квантовой обработки. Демонстрации показали, что стоксова оптическая акустическая волна является побочным продуктом фононного лазера. Пороговая мощность накачки фотонного лазера составляла 180 мВт. При увеличении мощности накачки до 308 мВт заработал и фононный лазер. Отчет опубликован в Science Advances.

Разработан интегрированный электрооптический модулятор для эффективного изменения частот и полос пропускания одиночных фотонов

Недавно исследователи из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) разработали интегрированный электрооптический модулятор, который может эффективно изменять частоту и полосу пропускания одиночных фотонов. Устройство может быть использовано для более продвинутых квантовых вычислений и квантовых сетей. Исследование опубликовано в журнале Light: Science & Applications. Далее команда планирует использовать устройство для управления частотой и пропускной способностью квантовых излучателей для приложений в квантовых сетях.

Обоснование фемто-фоно-магнетизма в сверхбыстрые времена

Магнитное вещество можно регулировать сверхбыстрыми лазерными импульсами в области ферромагнетизма. В новом отчете, опубликованном в журнале Science Advances, Сангита Шарма и группа ученых из Института Макса Планка в Германии разработали новый мощный метод для облегчения магнитного порядка в сверхбыстрые времена путем связывания фононных возбуждений ядер со вращением и зарядом для создать фемто-фоно-магнетизм.

Новый метод обеспечения эффективного взаимодействия между фотонами

Исследователи из Копенгагенского университета в Дании, Instituto de Física Fundamental IFF-CSIC в Испании и Рурского университета Бохума в Германии недавно разработали стратегию, которая может помочь преодолеть проблему отсутствия фотон-фотонного взаимодействия. Их метод, представленный в статье, опубликованной в Nature Physics, может в конечном итоге помочь в разработке более сложных квантовых устройств.

Физики отправляются на поиски кинематографического квантового свечения

Для поклонников «Звездных войн» полосы звезд, видимые из кабины «Тысячелетнего сокола», когда он прыгает в гиперпространство, являются каноническим изображением. Но что на самом деле увидел бы пилот, если бы она могла мгновенно ускориться через космический вакуум? Согласно предсказанию, известному как эффект Унру, она, скорее всего, увидит теплое свечение.