В США появился новый самый мощный лазер

Лазерная установка ZEUS в Мичиганском университете примерно вдвое превысила пиковую мощность любого другого лазера в США: в ходе первого официального эксперимента она достигла 2 петаватт (2 квадриллиона ватт). Эта мощность, превышающая глобальную выработку электроэнергии в 100 раз, сохраняется только в течение короткого времени лазерного импульса — всего 25 квинтиллионных долей секунды. Особенностью ZEUS является то, что это не просто один большой лазерный поток, а возможность разделить свет на несколько лучей.

Генерация конфигураций с обращенным полем посредством инжекции нейтрального пучка повышает выработку энергии на два порядка

Группа исследователей термоядерного синтеза из TAE Technologies, Inc. в США совместно с коллегами из Калифорнийского университета разработала новый тип термоядерной технологии, которая, по утверждению компании, вырабатывает в 100 раз больше энергии, чем другие разработки, при этом ее эксплуатация обходится всего в два раза дешевле. Их исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

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.

Создание однодоменных сегнетоэлектрических тонких плёнок с помощью простого контроля температуры

Исследовательская группа под руководством профессора Ху Вэйцзина из Института исследований металлов (IMR) Китайской академии наук обнаружила, что однодоменные сегнетоэлектрические тонкие пленки можно эффективно получать, просто повышая температуру роста. Их результаты, опубликованные в журнале Advanced Functional Materials, предлагают простую альтернативу традиционным сложным методам изготовления, что имеет существенное значение для производительности сегнетоэлектрических устройств.

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.

Прорыв в обнаружении частиц высоких энергий

Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) совершили значительный прорыв в области обнаружения частиц высоких энергий в ходе недавних экспериментов, проведенных на установке испытательного пучка в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми (Fermilab) Министерства энергетики США. Они нашли новое применение для сверхпроводящих нанопроволочных фотонных детекторов (SNSPD), которые уже используются для обнаружения фотонов. Эти невероятно чувствительные и точные детекторы работают, поглощая отдельные фотоны. Поглощение генерирует небольшие электрические изменения в сверхпроводящих нанопроволоках при очень низких температурах, что позволяет регистрировать и измерять фотоны.

Полностью оптическое сверхпроводящее считывание кубитов

В яростной гонке за за масштабируемыми квантовыми компьютерами группа физиков из команды профессора Йоханнеса Финка из Институте науки и технологий Австрии (ISTA) сумела преодолеть важное ограничение — добилась полностью оптического считывания сверхпроводящих кубитов, выведя технологию за пределы ее нынешних ограничений, и значительно сократила количество криогенного оборудования. Их выводы опубликованы в журнале Nature Physics.

Оптико-магнитная технология пятикратного увеличения эффективности крутящего момента

Исследователи из Университета Тохоку достигли значительного прогресса в области оптомагнитных технологий, наблюдая оптомагнитный момент, примерно в пять раз более эффективный, чем в обычных магнитах. Этот прорыв, совершенный под руководством Коки Нукуи, доцента Сатоси Иихамы и профессора Сигеми Мидзуками, имеет далеко идущие последствия для развития технологий спиновой памяти и хранения данных на основе света. Оптомагнитный момент — это метод, который позволяет генерировать силу на магнитах и может быть использовано для более эффективного изменения направления магнитов с помощью света. Создав нанопленки из сплава, содержащего до 70% платины, растворенной в кобальте, было обнаружено, что уникальные релятивистские квантово-механические эффекты платины значительно усиливают магнитный момент. Исследование показало, что усиление оптико-магнитного момента объясняется орбитальным угловым моментом электронов, создаваемым циркулярно поляризованным светом, и релятивистскими квантово-механическими эффектами. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Пространственно-временная топология пар плазмонных спин-меронов, выявленная с помощью поляриметрической фотоэмиссионной микроскопии

Одним из наиболее мощных инструментов для изучения плазмонных волн является электронная микроскопия с временным разрешением, которая для наблюдения за волновым поведением использует ультракороткие лазерные импульсы. Недавно международная исследовательская группа существенно расширила границы этого метода. Как сообщается в Advanced Photonics, чтобы захватить полное электрическое поле плазмонных волн, учёные использовали несколько лазерных импульсов с задержкой по времени четырех разных поляризаций. Такой подход позволил достичь ранее невозможного уровня точности. Это исследование показывает, что теперь можно изучать сложные спиновые текстуры с высокой точностью и в чрезвычайно короткие сроки. Способность точно реконструировать полные электрические и магнитные поля поверхностных плазмон-поляритонов открывает новые возможности для изучения топологических свойств ближних электромагнитных полей, что может иметь важные последствия для будущих технологий на наноуровне.

Генерация высокоточных структурированных световых полей с помощью ультратонкого многомодового волокна с использованием фазового восстановления

Свет, передаваемый по оптическому волокну, искажается по мере распространения. Когда размер волокна приближается к ширине человеческого волоса, это искажение приводит к появлению явно случайного зернистого рисунка. Новые подходы по исправлению искажений приводят к несовершенным световым лучам, что делает их непригодными для микроскопии сверхвысокого разрешения или широкоугольной микроскопии. Команда учёных продемонстрировала, что можно заранее сформировать свет так, чтобы он мог генерировать любой желаемый оптический рисунок, даже после искажения. Метод, опубликованный в Advanced Optical Materials, обеспечивает беспрецедентный контроль над амплитудой, фазой и поляризацией луча на выходе волокна. В эксперименте были продемонстрированы проекции экзотических узоров света, таких как лучи Бесселя, лучи Эйри и лучи Лагерра-Гаусса, каждый из которых обладает уникальными свойствами, лежащими в основе современных методов микроскопии.