Есть границы, которые долго казались непреодолимыми.
Одна из них — время. Не философское, а физическое: тот рубеж, за которым события перестают быть «мгновениями» и превращаются в математические абстракции.
Именно за эту границу сейчас вышла фотоника.
В январе 2026 года учёные продемонстрировали технологию, способную создавать и регистрировать ультрафиолетовые импульсы длительностью в фемтосекунды — меньше триллионной доли секунды. И не в вакууме лабораторной теории, а в реальной системе передачи информации через пространство.
Свет, который не ходит по прямой
Ультрафиолет диапазона UV-C (100–280 нм) давно манит физиков. Не из-за экзотики, а из-за свойства, которое выглядит почти парадоксально:
он сильно рассеивается в атмосфере.
Для классической оптики это недостаток.
Для связи — редкое преимущество.
UV-C позволяет передавать сигнал без прямой видимости:
через препятствия, за угол, в условиях дыма, тумана, сложного рельефа. Именно поэтому этот диапазон давно рассматривался как кандидат для связи между автономными системами, роботами и датчиками.
Проблема была простой и жёсткой:
не существовало компактных, быстрых и стабильных источников и приёмников UV-C света.
До недавнего времени.
Лазер быстрее интуиции
В работе, опубликованной в журнале Light: Science & Applications, международная команда физиков показала новую платформу для ультрабыстрой UV-C фотоники.
Проект возглавили Amalia Patané (University of Nottingham) и John W. G. Tisch (Imperial College London).
Им удалось создать источник UV-C света, который формирует фемтосекундные лазерные импульсы — вспышки, настолько короткие, что человеческое восприятие даже не имеет для них аналогии.
Ключ — фазово-согласованные нелинейные процессы в кристаллах и каскадное удвоение частоты.
Важно не только то, что импульсы короткие, но и то, что преобразование энергии оказалось неожиданно эффективным. Это делает технологию пригодной не только для эксперимента, но и для масштабирования.
Детектор толщиной в несколько атомов
Генерация — лишь половина истории.
Вторая половина — обнаружение.
И здесь возникает, пожалуй, самая неожиданная часть работы:
фемтосекундные UV-C импульсы удалось регистрировать при комнатной температуре с помощью датчиков на основе двумерных полупроводников.
Речь идёт о селенида галлия (GaSe) и его оксидном слое Ga₂O₃ — материалах толщиной в несколько атомных слоёв.
Эти сенсоры показали не просто быструю реакцию, но и линейную и сверхлинейную зависимость фототока от энергии импульса.
Для инженеров это почти идеальное поведение: стабильность, предсказуемость и широкий рабочий диапазон.
Как отмечает Патане, именно это свойство закладывает основу для UV-C фотоники, работающей на фемтосекундных масштабах времени.
Почему это больше, чем связь
Чтобы показать практическую применимость, исследователи собрали систему передачи данных через открытое пространство:
- источник формирует ультракороткие UV-C импульсы,
- информация кодируется в световом сигнале,
- атомно-тонкий детектор уверенно её считывает.
Это пока демонстрация принципа.
Но именно так выглядят технологии в момент рождения — ещё без интерфейсов и стандартов, но уже с понятной логикой будущего.
Важно и другое:
все использованные материалы совместимы с массовым производством и фотонными интегральными схемами. Это значит, что речь идёт не о штучной экзотике, а о платформе.
Время как новый инженерный ресурс
Если раньше инженеры работали с длиной волны, мощностью и частотой, то теперь в их руках появляется новый параметр — время в фемтосекундном масштабе.
Такие системы могут изменить:
- связь между автономными и роботизированными системами;
- методы сверхбыстрой спектроскопии;
- широкополосную визуализацию;
- архитектуру фотонных процессоров.
Мы привыкли думать, что будущее — это «быстрее» и «мощнее».
Но иногда оно — короче.
Короче мгновения.
Короче интуиции.
И именно поэтому — фундаментально новое.
От автора
Меня зовут Виктор, я автор этого канала, кинорежиссёр, историк, член Русского географического общества и человек, который популяризирует науку.
Если вам интересны исследования прошлого, открытия науки и наше с вами будущее, поддержите канал лайком и подпиской — это помогает делать больше интересных сюжетов для вас.
#наука
#физика
#фотоника
#лазеры
#ультрафиолет
#технологиибудущего
#связь
#наноматериалы
#инженерия
#время