Исследователи разработали и продемонстрировали эластичные волноводы, которые поддерживают эффективную и стабильную передачу сигналов поверхностных плазмонных поляритонов даже при изгибе, скручивании или растяжении. Эти плазмонные волноводы могут обеспечить бесшовное встраивание функций расширенного зондирования, связи и мониторинга состояния здоровья в повседневные носимые материалы.
Плазмонные волноводы — это крошечные структуры, которые направляют свет, связывая его с электронами на металлической поверхности. Новые гибкие волноводы передают так называемые ложные поверхностные плазмонные поляритоны, которые формируются с более длинными длинами волн — в данном случае радиочастотами, а не обычным инфракрасным или видимым светом.
Хотя наша работа всё ещё находится на стадии исследований, она подчёркивает захватывающую возможность объединения передовых электромагнитных технологий с мягкими, эластичными материалами, — сказал руководитель исследовательской группы Зуоцзя Ван из Чжэцзянского университета. — Это приближает нас к будущему, в котором передовые медицинские технологии и средства связи будут интегрированы в то, что мы носим.
В журнале Optical Materials Express исследователи описывают свои эластичные ложные поверхностные плазмонные волноводы, которые полностью восстанавливают свой первоначальный размер и форму после растяжения. Они экспериментально показывают, что волноводы обеспечивают стабильную передачу сигналов с высокой эффективностью и сильным удержанием электромагнитной энергии даже при растяжении или изгибе.
Виртуальные частицы: как хитрый бухгалтерский приём физиков может лежать в основе реальности
Виртуальные частицы — это математический инструмент, который физики используют для расчёта взаимодействий между реальными частицами. Хотя исследователи не могут обнаружить эти виртуальные частицы, они позволяют упростить расчёты и решить давнюю проблему физики: как сила действует в пустом пространстве?
Виртуальные частицы используют естественную размытость субатомного мира, где, если эти эфемерные частицы живут достаточно короткое время, они могут также ненадолго заимствовать свою энергию из пустого пространства.
Одним из больших преимуществ этого инструмента является то, что математические операции, описывающие силы между частицами, можно визуализировать в виде диаграмм. Они выглядят как стик-фигурные карикатуры игры в пинг-понг с виртуальными частицами. Диаграммы, получившие название диаграмм Фейнмана, предлагают отличную интуитивную основу, но они также придают виртуальным частицам ауру реальности, которая обманчива.
Квантовая неопределённость захвачена в реальном времени с помощью фемтосекундных импульсов света
Исследователи из Университета Аризоны, работая с международной командой, захватили и контролировали квантовую неопределённость в реальном времени с помощью сверхбыстрых импульсов света. Их открытие, опубликованное в журнале Light: Science & Applications, может привести к более безопасной связи и развитию сверхбыстрой квантовой оптики.
В основе прорыва лежит «сжатый свет», — сказал Мохаммед Хассан, автор статьи и доцент кафедры физики и оптических наук. — В квантовой физике свет определяется двумя связанными свойствами, которые примерно соответствуют положению и интенсивности частицы, но никогда не могут быть известны с идеальной точностью.
Хассан и его коллеги разработали новый метод получения чрезвычайно коротких импульсов света с помощью существующего процесса, называемого четырёхволновым смешением, при котором различные источники света взаимодействуют и объединяются друг с другом.
Команда разделила лазер на три идентичных луча и сфокусировала их в плавленом кварце, получив сверхбыстрый сжатый свет. Ранее использовавшиеся подходы к сверхбыстрому сжатому свету уменьшали неопределённость фазы фотона или его положения в форме волны относительно его длины волны. Команда Хасана вместо этого сжала интенсивность фотона и продемонстрировала возможность флуктуировать между интенсивностью и фазовым сжатием, регулируя положение кварца относительно расщеплённого луча.
Это первая в истории демонстрация сверхбыстрого сжатого света и первое измерение и контроль квантовой неопределённости в реальном времени, — сказал Хассан. — Комбинируя сверхбыстрые лазеры с квантовой оптикой, мы открываем дверь в новую область: сверхбыструю квантовую оптику.