Когерентная квантовая связь на большие расстояния в развернутых телекоммуникационных сетях

Учёные из Германии описали подход, позволяющий распространять квантовую информацию по оптоволоконным кабелям без необходимости криогенного охлаждения. Система использует когерентное распределение квантовых ключей с двойным полем, что облегчает передачу защищенной информации на большие расстояния. Квантовая коммуникационная сеть была развернута в трех телекоммуникационных центрах обработки данных в Германии (Франкфурт, Кель и Кирхфельд), соединенных 254 км коммерческого оптоволокна — это новый рекорд расстояния для реального и практического распределения квантовых ключей. Работа опубликована в журнале Nature.

Новаторский спектрометр для рентгеновского излучения с высокой энергией фотонов

Исследователи из European XFEL разработали новое устройство для рентгеновских измерений при высоких энергиях фотонов — спектрометр Лауэ. Он позволяет обнаруживать рентгеновский свет с энергией фотонов более 15 килоэлектронвольт с улучшенной эффективностью и высочайшей точностью. Это важно для исследования технически значимых материалов, которые, например, транспортируют электричество без потерь или обеспечивают более эффективное протекание химических процессов. Результаты опубликованы в журнале Journal of Synchrotron Radiation.

Запутывание фотонов ближнего поля в полном угловом моменте

В работе, опубликованной в журнале Nature, учёные из Техниона под руководством аспиранта Амита Кама и доктора Шаи Цессеса обнаружили, что возможно запутывание фотонов в наносистемах, размер которых составляет одну тысячную часть размера волоса, но запутывание осуществляется не за счет обычных свойств фотона, таких как спин или траектория, а только за счет полного углового момента.

Генерация сверхбыстрых магнитных шагов для когерентного управления

Исследователи из Института структуры и динамики материи Макса Планка (MPSD) разработали инновационный метод изучения сверхбыстрого магнетизма в материалах. Они продемонстрировали генерацию и применение ступенчатых магнитных полей, при которых магнитное поле включается за считанные пикосекунды. Работа опубликована в журнале Nature Photonics.

Однонаправленная фокусировка света с использованием структурированных дифракционных поверхностей

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) представили новую оптическую технологию, которая обеспечивает точную фокусировку света — только в одном направлении. Эта новая конструкция однонаправленной фокусировки использует структурированные дифракционные слои, оптимизированные с помощью глубокого обучения для эффективной передачи света в прямом направлении работы, эффективно подавляя нежелательную обратную фокусировку света. Результаты опубликованы в журнале Advanced Optical Materials.

Компактное оптическое устройство обеспечивает сверхвысокое разрешение изображения за пределами дифракционного предела

Исследователи из Китайского университета науки и технологий (USTC) представили планарное оптическое устройство, которое значительно расширяет возможности темнопольной микроскопии, достигая сверхразрешения изображения за пределами дифракционного предела. Работа была проведена под руководством профессора Чжан Доуго и опубликована в Трудах Национальной академии наук. Учёными представлено планарное фотонное устройство, которое объединяет рассеивающий слой, одномерный фотонный кристалл (1DPC) и металлическую пленку для создания спекл-структур темного поля. Это компактное устройство можно легко интегрировать в обычные микроскопы, устраняя необходимость в сложных оптических системах или точной настройке. Ключевое новшество заключается в использовании 1DPC, который действует как фильтр импульсного пространства для создания полых конусов спекл-шаблонов. Эти шаблоны служат источником освещения, позволяя получать высококонтрастные изображения с 1,55-кратным улучшением пространственного разрешения по сравнению с традиционными методами.

Разработан лазер на тонком диске на основе фторида иттрия-лития, легированного гольмием, работающий при комнатной температуре

В исследовании, опубликованном в журнале Optics Express, учёные под руководством профессора Фу Юйси из Сианьского института оптики и точной механики (XIOPM) Китайской академии наук разработали первый тонкодисковый лазер на основе фторида иттрия-лития, легированного гольмием (Ho:YLF), работающий при комнатной температуре, который может обеспечить высокую эффективность и качественный выходной сигнал непрерывного лазера. Экспериментальные результаты показали, что при накачке лазера 1940 нм волоконным лазером, легированным Tm, с диаметром пятна накачки 1,8 мм он достигал пиковой выходной мощности 26,5 Вт с оптической эффективностью 38,1% и наклонной эффективностью 42,0%. Качество луча было близко к дифракционному пределу , а относительное стандартное отклонение стабильности мощности составляло всего 0,35%.

Полностью оптический контроль дефектов захвата заряда в оксидах, легированных редкоземельными элементами

Размер объекта, создающего "единицы" и "нули", накладывал ограничение на размер запоминающего устройства. Но теперь исследователи Школы молекулярной инженерии имени Притцкера Чикагского университета (UChicago PME) изучили метод создания единиц и нулей из дефектов кристалла, каждый из которых имеет размер отдельного атома для классических приложений компьютерной памяти. Их исследование было опубликовано в журнале Nanophotonics.

Электрооптические полости для измерения полей полостей на месте

Исследователи разработали новую экспериментальную платформу для измерения электрических полей света, захваченного между двумя зеркалами, с точностью до одного цикла. Эти электрооптические резонаторы Фабри-Перо позволят осуществлять точный контроль и наблюдение за взаимодействием света и материи, особенно в терагерцовом (ТГц) спектральном диапазоне. Работа опубликована в журнале Light: Science & Applications. Учёные представляют кафедру физической химии Института Фрица Габера Общества Макса Планка и Институт радиационной физики Центра Гельмгольца Дрезден-Россендорф.

Математические решения для изучения двумерного взаимодействия света в фотонных кристаллических лазерах

Фотонные кристаллические поверхностно-излучающие лазеры (PCSEL) — это усовершенствованные лазерные диоды, в которых оптическое усиление обычно распределяется латерально к распространяющемуся свету в структуре фотонного кристалла (PC). Они отличаются от традиционных лазеров разделением функций усиления, обратной связи и излучения, предлагая масштабируемую одномодовую мощность и инновационные конструкции. Это приводит к повышению производительности и новым возможностям применения. В статье, опубликованной в журнале IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 20 ноября 2024 года, учёные разработали метод численного моделирования взаимодействия световых волн внутри PCSEL.