
Ученые нашли способ усиливать свет с помощью кристаллов времени
Кристаллы времени — это недавно открытая фаза материи, которая постоянно меняется, никогда не сжигая энергию. Новые кристаллы времени, называемые фотонными, могут произвести революцию в индустрии связи.
Кристаллы времени любого рода являются абсолютно причудливыми творениями науки, впервые концептуализированными в 2012 году и впервые созданными несколько лет спустя. Они представляют собой совершенно новую фазу материи, состоящую из квантовых частиц, каждая из которых имеет так называемое направление спина. Они представляют собой совершенно новый вид материи, который никогда не может достичь равновесия. Как правило, если материя находится в своем базовом состоянии, такое явление невозможно, потому что материя не содержит энергии.
Чтобы создать кристаллы времени, исследователи из Университета Мэриленда соединили 10 атомов иттербия и облучили их двумя лазерами. Хотя атомы действительно осели в паттерн, они не смогли достичь равновесия, а это означает, что кристаллы постоянно остаются в движении, хотя они не содержат никакой энергии. Почти вся физика основана на изучении материи, находящейся в равновесии, поэтому способность создавать эти неравновесные кристаллы имеет огромное значение для будущего физики.
Совсем недавно ученые с помощью кристаллов времени нашли способ усиливать световые волны. Группа исследователей объявила, что они нашли способ сделать так называемые фотонные кристаллы времени, которые усиливают любой свет, проходящий через них.
Это новая фаза материи, но это действительно круто, потому что это один из первых примеров неуравновешенной материи
— ведущий исследователь Норман Яо из Калифорнийского университета в Беркли.
Исследователи говорят, что кристаллы времени напоминают желе. Когда вы прикасаетесь к желе, оно начинает дрожать. Единственное отличие в том, что кристаллы вибрируют без использования энергии, без какого-либо прикосновения. По определению, кристаллы времени никогда не могут перестать колебаться, независимо от того, как мало энергии они содержат.
Все это очень сложно, но факт: это бесконечное колебание не тратит энергию. Это полностью нарушает первый и второй законы термодинамики — вы получаете бесконечные изменения без энергии извне. Это невозможно, поэтому подобные кристаллы не должны существовать. Но они это существуют. Это один из случаев, где классическая физика не может объяснить квантовую сферу.
Таким образом, фотонные кристаллы времени являются оптическими материалами, которые используют энергетическую технологию, основанную на времени. Цель исследования состояла в том, чтобы создать материал, способный усилить конструктивную интерференцию — то, что происходит, когда длины волн света взаимодействуют между собой, суммируя свои яркость и мощность.
Ключом к раскрытию этого материала стало то, что концепции из 3D-мира были перенесены только в 2D.
Мы обнаружили, что уменьшение размерности от 3D до 2D структуры значительно облегчило реализацию, что позволило реализовать фотонные кристаллы времени в реальности. В фотонном кристалле времени фотоны расположены по схеме, которая повторяется с течением времени. Это означает, что фотоны в кристалле синхронизированы и когерентны, что может привести к конструктивной интерференции и усилению света
— Сюйчэнь Ван, научный сотрудник и ведущий автор статьи.
Помимо того, что 2D-кристаллы времени легче создавать, теоретически они довольно универсальны, особенно потому, что они могут усиливать сигналы, когда они проходят по всей длине поверхности кристалла. Исследователи считают, что они могут значительно помочь в области связи, сводя к минимуму потерю данных в ходе передачи и повышая мощность беспроводных передатчиков и приемников. Они также могут сделать несколько компонентов коммуникации более эффективными.
Кристаллы времени любого рода являются абсолютно причудливыми творениями науки, впервые концептуализированными в 2012 году и впервые созданными несколько лет спустя. Они представляют собой совершенно новую фазу материи, состоящую из квантовых частиц, каждая из которых имеет так называемое направление спина. Они представляют собой совершенно новый вид материи, который никогда не может достичь равновесия. Как правило, если материя находится в своем базовом состоянии, такое явление невозможно, потому что материя не содержит энергии.
Чтобы создать кристаллы времени, исследователи из Университета Мэриленда соединили 10 атомов иттербия и облучили их двумя лазерами. Хотя атомы действительно осели в паттерн, они не смогли достичь равновесия, а это означает, что кристаллы постоянно остаются в движении, хотя они не содержат никакой энергии. Почти вся физика основана на изучении материи, находящейся в равновесии, поэтому способность создавать эти неравновесные кристаллы имеет огромное значение для будущего физики.
Совсем недавно ученые с помощью кристаллов времени нашли способ усиливать световые волны. Группа исследователей объявила, что они нашли способ сделать так называемые фотонные кристаллы времени, которые усиливают любой свет, проходящий через них.
Это новая фаза материи, но это действительно круто, потому что это один из первых примеров неуравновешенной материи
— ведущий исследователь Норман Яо из Калифорнийского университета в Беркли.
Исследователи говорят, что кристаллы времени напоминают желе. Когда вы прикасаетесь к желе, оно начинает дрожать. Единственное отличие в том, что кристаллы вибрируют без использования энергии, без какого-либо прикосновения. По определению, кристаллы времени никогда не могут перестать колебаться, независимо от того, как мало энергии они содержат.
Все это очень сложно, но факт: это бесконечное колебание не тратит энергию. Это полностью нарушает первый и второй законы термодинамики — вы получаете бесконечные изменения без энергии извне. Это невозможно, поэтому подобные кристаллы не должны существовать. Но они это существуют. Это один из случаев, где классическая физика не может объяснить квантовую сферу.
Таким образом, фотонные кристаллы времени являются оптическими материалами, которые используют энергетическую технологию, основанную на времени. Цель исследования состояла в том, чтобы создать материал, способный усилить конструктивную интерференцию — то, что происходит, когда длины волн света взаимодействуют между собой, суммируя свои яркость и мощность.
Ключом к раскрытию этого материала стало то, что концепции из 3D-мира были перенесены только в 2D.
Мы обнаружили, что уменьшение размерности от 3D до 2D структуры значительно облегчило реализацию, что позволило реализовать фотонные кристаллы времени в реальности. В фотонном кристалле времени фотоны расположены по схеме, которая повторяется с течением времени. Это означает, что фотоны в кристалле синхронизированы и когерентны, что может привести к конструктивной интерференции и усилению света
— Сюйчэнь Ван, научный сотрудник и ведущий автор статьи.
Помимо того, что 2D-кристаллы времени легче создавать, теоретически они довольно универсальны, особенно потому, что они могут усиливать сигналы, когда они проходят по всей длине поверхности кристалла. Исследователи считают, что они могут значительно помочь в области связи, сводя к минимуму потерю данных в ходе передачи и повышая мощность беспроводных передатчиков и приемников. Они также могут сделать несколько компонентов коммуникации более эффективными.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Планшет, пролежавший в Темзе пять лет, помог раскрыть серию запутанных преступлений
Эксперты говорят: даже вода не смогла стереть цифровые следы....

«Инопланетяне» на Земле? Древние 8-метровые «грибы» оказались совершенно неизвестной формой жизни
Вот уже 180 лет подряд живые «башни» ставят в тупик всю науку....

«Шерстистый дьявол» обнаружен в пустыне, на границе Мексики и США
Ученые говорят: такой уникальной находки не было последние полвека....

Американские спецслужбы скрывают правду о самой древней из библейских реликвий?
Экстрасенс ЦРУ предупредил: Ковчег Завета убьет каждого, кто к нему прикоснется....

Похоже, что проблема космического мусора в скором времени будет решена раз и навсегда
Новая технология не только очистит космос, но и поможет спутникам работать втрое дольше....

Почему мы не помним себя младенцами? Новое исследование дало ответы
Возможно, помним, но «ларчик» заперт....

Археологи ликуют: в Испании нашли рисунки, которые старше человечества!
200 000-летняя находка заставит пересмотреть учебники....

Скрытые миллиарды: население Земли оказалось гораздо больше, чем считалось
Новые исследования бросают вызов официальным демографическим данным....

Астрофизики рассказали, почему Вселенная замедляется вопреки предсказаниям Эйнштейна
Если открытие DESI и ослабление темной энергии подтвердится, учебники придется переписать....

Ученые поражены: мыши, как спасатели, оживляют своих сородичей, попавших в беду
Открытие, от которого дрогнет даже самое черствое сердце....

Кислород устарел! Ученые нашли новый ключ к внеземной жизни
Гицеанические миры могут стать новой надеждой астрофизиков....

На 100 000 лет раньше людей: ученые рассказали, кто устроил первые похороны на планете
Загадочные карлики Homo naledi, чей мозг был размером с апельсин, оказались не глупее нас с вами....

Секретная мутация гена: оказалось, ее имеют все обитатели Марианской впадины
Поразительное открытие китайских ученых может изменить всю теорию эволюции....

10 лет за 48 часов: ИИ полностью переиграл ученых в поисках секрета супербактерий
Однако эксперты предупреждают: нейросети не только ускоряют науку, они запросто могут столкнуть нас в пропасть....

Самые массовые и дикие розыгрыши на 1 апреля в мировой истории
Это вам не просто «вся спина белая»....

iPhone, давай до свидания! Илон Маск презентовал инновационный смартфон PhoneX
Это устройство слишком прекрасно для нашей реальности....