Ультрафиолетово-видимые многофункциональные вихревые метапластины путем нарушения обычной вращательной симметрии

Вихревые лучи представляют собой многообещающее направление для разработки технологий оптической связи с высокой пропускной способностью, которые превзойдут 5G и проложат путь к 6G. С этой целью исследовательская группа из Университета науки и технологий Пхохана (POSTECH) разработала вихревой луч, способный работать с широким диапазоном световых частот за счет использования метаповерхности. Выводы опубликованы в журнале Nano Letters.

Топологический акустический волновод для снижения нежелательного энергопотребления в электронике

Группа исследователей разработала новый акустический волновод, основанный на математической концепции топологии, который приведет к снижению энергопотребления во многих повседневных электронных устройствах. Подробности их нововведения были опубликованы в журнале Physical Review Applied 3 января 2023 года. Дополнительным преимуществом этого волновода было то, что его было легко создать, и он был совместим с современной технологией устройств на ПАВ (поверхностные акустические волны).

Выведен единый топологический предел скорости эволюции физических состояний

Представление о том, что существует предел операционного времени, необходимого для перехода системы из одного физического состояния в другое, впервые было введено несколько десятилетий назад Леонидом Исааковичем Мандельштамом и Игорем Таммом. Два исследователя из Университета Кейо в Японии недавно установили ограничение скорости эволюции физических состояний, которое также объясняет топологическую структуру системы и лежащую в ее основе динамику. Это ограничение скорости, изложенное в статье, опубликованной в Physical Review Letters, может иметь множество полезных применений для изучения и разработки различных физических систем, включая квантовые технологии.

Свет в форме кольца дыма ведет себя как частица

Недавние исследования структурированного света выявили сильные пространственные вариации поляризации, фазы и амплитуды, которые позволяют понять и открывают возможности для разработки топологически стабильных оптических структур, ведущих себя как частицы. Такие квазичастицы света с управлением разнообразными топологическими свойствами могут иметь большой потенциал, например, в качестве носителей информации следующего поколения для сверхбольшой оптической передачи информации, а также в квантовых технологиях. Как сообщается в журнале Advanced Photonics, физики из Великобритании и Китая недавно продемонстрировали генерацию поляризационных паттернов с разработанными топологически стабильными свойствами в трех измерениях, которые впервые можно контролируемо преобразовывать и распространять в свободном пространстве.

Новый оптический метод проверки топологических фаз в магнитных материалах

Исследователи проанализировали свет, рассеянный материалом, и показали, что если интенсивность рассеяния различна для двух поляризаций, материал находится в топологической фазе. И наоборот, если нет разницы в интенсивности рассеянного света, то материал не находится в топологической фазе. Таким образом, свойства рассеянного света служат четкими индикаторами топологических фаз в этих магнитных материалах. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Топология структур определяет свойства оптических полей

Метаматериалы и метаоптика предлагают широкие возможности для изучения экзотических функций в физике и оптике. В новом отчете, опубликованном в журнале Science Advances, Цзе Пэн и группа ученых в области физики и междисциплинарных исследований из Городского университета Гонконга (Китай), обнаружили, как топология структур может определять свойства оптических полей, предлагая новое исследование оптических функций.

Исследование связи между топологией и квантовой запутанностью

Топология и запутанность — два мощных принципа для характеристики структуры сложных квантовых состояний. В новой статье в журнале Physical Review X исследователи из Пенсильванского университета устанавливают связь между ними.

Роботехника решает вопросы искривленного пространства

Когда люди, животные и машины перемещаются по миру, они всегда на что-то наталкиваются, будь то земля, воздух или вода. До недавнего времени физики считали, что это константа, соответствующая закону сохранения импульса. Теперь исследователи из Технологического института Джорджии доказали обратное — когда тела существуют в искривленных пространствах, оказывается, что они действительно могут двигаться, не упираясь во что-то.

Ученые Курчатовского института уточнили "Правило Леонардо да Винчи"

Ученые НИЦ «Курчатовский институт» — Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова уточнили знаменитое «правило Леонардо да Винчи» о структуре деревьев. В процессе разработки аппарата для определения размерности дерева по фотографии исследователи выяснили, что структура лиственных деревьев соответствует модели фрактала. Работа вызвала международный научный резонанс — она была опубликована в журнале «Physical Review E». В НИЦ «Курчатовский институт» по этой теме запланирован общеинститутский семинар.

Обнаружена топологическая фаза в спиновых цепочках

В некоторых материалах существуют фазы, переход между которыми невозможен, поскольку они защищены определенной формой симметрии. Физики называют их топологическими фазами. Одним из примеров этого является фаза Холдейна, названная в честь лауреата Нобелевской премии по физике 2016 года Дункана Холдейна, которая возникает в антиферромагнитных цепях со спином 1. Группе исследователей из MPQ удалось реализовать это экзотическое состояние материи в простой системе ультрахолодных атомов. С помощью квантового газового микроскопа они привели атомные спины в нужную форму, измерили свойства системы и таким образом обнаружили скрытый внутренний порядок, характерный для фазы Холдейна. Их результаты опубликованы в Nature.