折射率为0的第一种材料



物理学家第一次开发出一种光折射率为零的超材料。这可以导致创建一类新的光学(光子)计算机,其中信息以极高的速度传输。

新的超材料可以帮助您克服光子计算机现有设计的局限性,在这种设计中,必须将生成的光子转换为电子,因为这样会失去速度方面的所有优势。在这里,可以以各种方式操纵光子,并对其进行不同寻常的处理。

哈佛大学的埃里克·马祖尔 Eric Mazur)是科学著作的主要作者,他说: “通常很难压缩或处理光,但是这种超材料可以让您在从一个芯片转移到另一个芯片时处理光:压缩,弯曲,扭曲,改变直径。从宏观到纳米尺度的光束。”

超材料由嵌入聚合物基体中并包裹在金膜中的硅柱制成。



这组作者说,材料中的光波“无限快”地传播而没有违反物理定律。当然,“无限”是指波的相速度,而不是光的实际速度。



众所周知,真空中的光速为每秒299,792,458米。但是仍然有这样一个指标相速度 -沿给定方向在空间中的波峰速度。例如,当光波从空气进入水中时,它们被扁平化(压缩)约30%。即,相速度分别降低30%,水的折射率约为1.3。

在零折射率的超材料中会发生什么?简而言之,很奇怪的事情发生了。照原样,光波被拉直了,波峰和波谷消失了,它变成了一条直线,其波动是时间的因素,而不是空间。波形矫直使其易于操作而不会损失能量。从理论上讲,这些特征意味着在工业中使用新型超材料的无限潜力:从电信到量子计算。例如,在其中不存在相位超前可发射总是锁相对于彼此的光子的环境量子发射体,科学著作的作者之一菲利普·穆诺兹(Philip Munoz):“它还可以改善量子位之间的纠缠,因为入射的光波具有无限长的长度,并且可以在介质中有效传播,从而使粒子之间的纠缠甚至更远。”

科研成果“片上零指数超材料”已于2015年10月19日发表在《自然光子学》(pdf杂志上

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN385765/


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