Mały chip kontrolujący wiele wiązek laserowych. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Mały chip kontrolujący wiele wiązek laserowych

17.04.2023

Inżynierowie z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii opracowali urządzenia w skali chipowej, które jednocześnie kontrolują kolor, ostrość, kierunek ruchu i polaryzację wielu wiązek światła laserowego. Opracowanie nadaje się do tworzenia przenośnych czujników i urządzeń kwantowych.

Tradycyjne układy optyczne, które pozwalają kontrolować nawet pojedynczą wiązkę laserową, reprezentują wielkogabarytową konstrukcję wielkości stołu jadalnego. Mieści się w nim wiele soczewek, polaryzatorów, luster i innych urządzeń. Stworzenie przenośnych czujników i komputerów kwantowych będzie wymagało miniaturowych układów scalonych.

Naukowcy połączyli dwie technologie na poziomie chipów: fotoniczne układy scalone wykorzystujące maleńkie przezroczyste kanały i inne mikrokomponenty do światła; oraz źródło niekonwencjonalnej optyki zwanej metapowierzchnią optyczną. Takie powierzchnie składają się ze szklanych płytek z milionami maleńkich struktur o wysokości zaledwie kilkuset miliardowych części metra, które manipulują właściwościami światła bez potrzeby stosowania nieporęcznej optyki.

System formowania wielu wiązek laserowych (niebieskie strzałki) i kontrolowania ich polaryzacji składa się z trzech elementów: sprzęgacza zanikającego (EVC), który kieruje światło z jednego urządzenia do drugiego; meta-siatka (MG), rozpraszanie światła; oraz metapowierzchnia (MS), mała szklista powierzchnia usiana milionami filarów, które działają jak soczewki.

W serii eksperymentów naukowcy wykazali, że pojedynczy chip fotoniczny wykonał pracę 36 elementów optycznych, jednocześnie kontrolując kierunek, ogniskowanie i polaryzację (płaszczyznę, w której fala świetlna oscyluje podczas ruchu) 12 wiązek laserowych, podzielonych na cztery różne kolory. Pokazali również, że mały chip może kierować równolegle dwie wiązki o różnych kolorach. Jest to konieczne do stworzenia zegarów atomowych.

Naukowcy zauważają, że nadal pracują nad pełnoprawnym układem optycznym opartym na chipie. Jak dotąd światło laserowe nie jest jeszcze wystarczająco silne, aby schłodzić atomy do bardzo niskich temperatur wymaganych dla miniaturowych zaawansowanych zegarów atomowych.

<< Powrót: lek na kaca 17.04.2023

>> Naprzód: Zastąpienie zwierząt doświadczalnych organellami 16.04.2023

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Druty bimetaliczne zmniejszają natężenie prądu 21.11.2012

Zespół fizyków z McGill University, we współpracy z naukowcami z General Motors, zademonstrował nieoczekiwany efekt: siła prądu elektrycznego w mikroukładach może zostać znacznie zmniejszona, jeśli przewody są wykonane z dwóch różnych metali. Odkrycie to pozwala rozwiązać główny problem nanoelektroniki.

Z roku na rok zmniejsza się wielkość obwodów elektronicznych. Każdy widzi ten stały postęp: dziś można nosić w kieszeni komputer z możliwościami obliczeniowymi, które 20 lat temu wymagały wyposażenia kilku sal w sprzęt. Jednak na drodze dalszego rozwoju elektroniki pojawił się poważny problem: im bliżej wielkości atomów są elementy mikroukładów, tym bardziej wpływają na nie efekty kwantowe, które zmieniają charakter przepływu energii elektrycznej. Tutaj możesz posłużyć się analogią do węża ogrodowego: w wężu o dużej średnicy ciśnienie wody jest stałe, ale jeśli zmniejszysz je do średnicy kilku atomów, woda zacznie się „utykać” i przestanie zwalniać proporcjonalnie do powierzchnia przekroju węża.

Aby stworzyć chipy komputerowe przyszłości, inżynierowie muszą znaleźć sposób na zapewnienie przewidywalnego zachowania elektronów w przewodnikach metalowych o średnicy zaledwie kilku atomów.

Aby rozwiązać ten problem, amerykańscy naukowcy z najwyższą precyzją skompletowali przewodnik składający się z dwóch metali - wolframu i złota. W rezultacie różnice w strukturze elektronowej obu metali doprowadziły do czterokrotnego spadku natężenia prądu. Naukowcy odkryli, że defekty generowane przez mechaniczne łączenie dwóch materiałów mogą zmniejszać średnicę przewodników i zmniejszać prąd, co ostatecznie prowadzi do miniaturyzacji elementów elektronicznych i zmniejsza ryzyko przegrzania.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn