Найти в Дзене
АРМК

Квантовое управление светом как будущее наноразмерных интегральных схем.

Квантовая плазмоника в электромагнитном поле может изменить наш мир. Недавние прорывы в квантовых исследованиях всё больше приближают наши фантазии о супер технологичном будущем к реальности. Например, поверхностные плазмонные поляритоны (ППП или SPP) открывают огромные возможности для революции в области квантовой оптики. Так, исследователи из Университета Монаша в Австралии, профессор Малин Премаратне и Косала Херат, бакалавр факультета проектирования электрических и вычислительных систем, разрабатывая теоретическую базу использования этих самых SPP, пришли к неординарному выводу: мы можем управлять светом и создать посредством квантовой фотоники электронные устройства наноразмера. Статью об этих воодушевляющих перспективах учёные опубликовали в Scientific Reports. «Недавние научные открытия показали, что внешнее электромагнитное поле обладает способностью «одевать» или изменять свойства металлов, используя инженерные методы Флоке, ‒ говорят авторы исследования в статье, и добавляю

Квантовая плазмоника в электромагнитном поле

может изменить наш мир.

Рисунок 1. Когда металл и полупроводник соединяются, они образуют переход Шоттки, создавая область пространственного заряда. В этой области плотность заряженных частиц испытывает флуктуации, которые, в свою очередь, влияют на поведение границы раздела. Используя внешний потенциал смещения (V), мы можем изменить характеристики перехода.
Рисунок 1. Когда металл и полупроводник соединяются, они образуют переход Шоттки, создавая область пространственного заряда. В этой области плотность заряженных частиц испытывает флуктуации, которые, в свою очередь, влияют на поведение границы раздела. Используя внешний потенциал смещения (V), мы можем изменить характеристики перехода.

Недавние прорывы в квантовых исследованиях всё больше приближают наши фантазии о супер технологичном будущем к реальности. Например, поверхностные плазмонные поляритоны (ППП или SPP) открывают огромные возможности для революции в области квантовой оптики. Так, исследователи из Университета Монаша в Австралии, профессор Малин Премаратне и Косала Херат, бакалавр факультета проектирования электрических и вычислительных систем, разрабатывая теоретическую базу использования этих самых SPP, пришли к неординарному выводу: мы можем управлять светом и создать посредством квантовой фотоники электронные устройства наноразмера. Статью об этих воодушевляющих перспективах учёные опубликовали в Scientific Reports.

«Недавние научные открытия показали, что внешнее электромагнитное поле обладает способностью «одевать» или изменять свойства металлов, используя инженерные методы Флоке, ‒ говорят авторы исследования в статье, и добавляют: ‒ Важно подчеркнуть, что эти наблюдения могут быть поняты и объяснены только в рамках квантовой теории».

Электромагнитное поле вокруг перехода Шоттки (в месте соединения металла и полупроводника) предоставляет мощный инструмент для контроля и улучшения распространения SPP. Оно изменяет функции восприимчивости и диэлектрической проницаемости металла, тем самым изменяя его взаимодействие со светом и другими волнами электромагнитной природы. Регулируя интенсивность, частоту и поляризацию этого внешнего поля, можно точно настроить подвижность электронов внутри металла, и благодаря этому «могуществу», как показали результаты работы, теперь мы можем увеличить расстояние, на которое SPP могут перемещаться без рассеивания энергии. Это достижение имеет решающее значение для создания практически наноразмерных устройств обработки данных в реальных приложениях.

Вопрос «какие последствия все это имеет для нашего мира?» можно считать почти риторическим. Просто дайте волю своему воображению. Представьте себе будущее, в котором невероятно крошечные схемы в наших устройствах будут демонстрировать исключительную эффективность и обрабатывать информацию с поразительной скоростью. Этот прорыв в управлении и улучшении распространения света в наномасштабе открывает невероятные возможности для будущего квантовых информационных технологий.

Возможность тщательно контролировать световые волны прямиком выводит нас к разработке передовых квантово-фотонных схем и устройств, превосходящих возможности современных электронных компонентов. С такими достижениями ландшафт технологий и различных секторов претерпит глубокие изменения. Это может изменить наш мир, обеспечив значительный прогресс в области коммуникаций, вычислений и здравоохранения, и вообще везде и всюду.

По материалам АРМК.

Наука
7 млн интересуются