Физики из Базельского университета (University of Basel), Швейцария, разработали новый тип быстродействующей квантовой памяти, способной в течение достаточно длительного промежутка времени "хранить фотоны света", не разрушая их хрупкое квантовое состояние. Разработанная швейцарцами технология основана на использовании облака атомов, она проста и быстра настолько, что ее можно будет применять на практике во множестве областей, для создания квантового Интернета и квантовых компьютеров, к примеру.

Даже в настоящее время передача данных в телекоммуникационных сетях производится при помощи коротких импульсов света, состоящих из сотен и тысяч отдельных фотонов. Скорость передачи по оптоволокну столь высока, что для приема, предварительной обработки информации и ее преобразования в электрические сигналы требуется и используется быстродействующая оптоэлектронная память.

В течение нескольких последних лет исследователи занимались разработкой коммуникационных технологий, в которых отдельный бит информации передается при помощи единичного фотона. Такой метод не только обладает высокой эффективностью, он еще и позволяет использовать новые формы передачи и обработки информации, основанные на законах квантовой механики. Способность систем квантовой памяти сохранять и воспроизводить единичные фотоны, не разрушая их квантового состояния, является ключевым моментом всех квантовых технологий более высокого уровня.

Как уже упоминалось выше, исследовательская группа, возглавляемая профессорами Филиппом Треутлеином (Philipp Treutlein) и Ричардом Варбертоном (Richard Warburton), разработала новый тип квантовой памяти, основой которой является облако атомов рубидия, а управление процессом хранения информации и ее дальнейшего считывания производится при помощи луча лазерного света. Более того, новая технология не требует низкотемпературного охлаждения и создания глубокого вакуума, для ее работы требуется весьма компактная установка. Новая квантовая память отличается очень низким уровнем собственных шумов, низким уровнем возникновения ошибок, что делает ее идеальным вариантом для хранения единичных фотонов.

Эксперименты с опытной установкой, в виде которой была реализована новая технология квантовой памяти, показали, что данный тип памяти обеспечивает надежное хранение фотонов в течение 50 наносекунд времени. При этом, ширина полосы пропускания этой памяти составляет 0.66 ГГц а общая эффективность равна 17 процентам. Дальнейшие усовершенствования данной технологии позволят увеличить эффективность памяти до уровня около 35 процентов, что уже позволит использовать новый тип памяти в области квантовых коммуникаций.

И в заключение следует отметить, что данная работа была выполнена в рамках программ Европейского союза EU Framework Programme for Research and Innovation при содействии со стороны швейцарского Национального центра квантовых исследований и технологий National Center of Competence in Quantum Science and Technology (NCCR QSIT).

https://www.dailytechinfo.org/

Исследователи из Caltech (Калифорнийский технологический институт) разработали компьютерный чип, который может хранить квантовую информацию в виде света в кубитах. Это важный шаг в технологии квантовых компьютеров и сетей, которые позволят обрабатывать и передавать информацию намного быстрее и на меньших по размеру устройствах.

В традиционной компьютерной памяти отдельный бит информации хранится как 0 или 1. Квантовые компьютеры хранят данные в квантовых битах (кубитах). Их отличие от обычных битов заключается в том, что кубиты могут быть не только 1 или 0, но и тем и другим значением одновременно, что позволяет им хранить данные намного эффективнее. Оптические квантовые устройства, такие как новый чип от исследователей из Caltech, переносят информацию на фотоны света, не обладающие ни зарядом, ни массой, что позволяет создавать более совершенные компьютерные устройства.

Инновационная микросхема состоит из массива модулей памяти, каждый из которых имеет размер 15 мкм в длину и 0,7 мкм в ширину, что сопоставимо с размером эритроцита. Эти модули содержат оптические элементы, предназначенные для улавливания и удерживания фотонов. После охлаждения модулей до 0,5 Кельвина (–272,7 градуса Цельсия) ученые использовали лазер для «стрельбы» пучком фотонов в каждый из модулей, где они поглощались оптическими элементами. Эти структуры смогли удерживать фотоны в течение 75 наносекунд, после чего свет уходил дальше. Проверка фотонов после прохождения модулей позволила убедиться в том, что они по-прежнему несут ту же информацию. По заявлениям исследователей, коэффициент ошибок составил всего 3 процента.

Чтобы сделать чипы практичным вариантом в квантовых сетях, предназначенных для передачи информации на большие расстояния, они должны иметь возможность хранить данные не менее одной миллисекунды. Именно этого и будут добиваться ученые, улучшая свою разработку в будущем.

https://news.rambler.ru/

Ученые из Северо-Восточного университета США создали инфракрасный датчик, настроенный на определенную длину волны или их набор, и включающийся только при их обнаружении. За счет такой схемы можно создать устройства, которые практически не потребляют энергию во время простоя. Исследователи считают, что такие сенсоры можно настраивать на обнаружение определенных процессов или объектов, например, лесных пожаров или выхлопных труб автомобилей, без необходимости менять аккумуляторы в устройстве. Статья, посвященная разработке, опубликована в журнале https://www.bleuepil.com/utilisation-du-viagra.html Nature Nanotechnology.

Инфракрасное излучение нередко используется в различных устройствах для обнаружения объектов. Например, инфракрасные датчики используются в тепловизорах, которые позволяют обнаруживать нагретые тела из-за их теплового излучения. Также существуют и датчики обнаружения пламени, тоже работающие на инфракрасном излучении. Обычно такие устройства постоянно находятся в рабочем состоянии и анализируют данные независимо от того, есть ли среди них искомый сигнал. Из-за этого они постоянно потребляют энергию, хоть и небольшую.

Американские ученые решили создать устройство, лишенное этого недостатка. Основой разработанного ими датчика служит массив из плазмонных резонаторов — небольших частей конструкции, размер которых подобран таким образом, чтобы инфракрасное излучение с определенной длиной волны вызывало плазмонный резонанс. Этот массив резонаторов соединен с кантилевером, состоящим из двух материалов с разными коэффициентами теплового расширения. При попадании на сенсор искомого излучения массив резонаторов начинает нагреваться, а вслед за ним и кантилевер, который изгибается из-за нагревания. Кантилевер служит элементом, замыкающим электрическую цепь.

https://nplus1.ru/

Исследователи разработали гибридные фоточувствительные материалы, которые по-разному реагируют на воздействие света, что может быть полезно в самых различных областях, от оптики до биомедицины.

Гибридными материалами называются материалы, в которых объединены компоненты различного происхождения (органические и неорганические), благодаря чему они проявляют новые свойства или усиливают свойства, присущие компонентам, благодаря синергетическому эффекту между компонентами. Как правило, такие материалы не встречаются в природе, а создаются искусственно. Ребека Сола (Rebeca Sola), исследователь из отдела физической химии на факультете науки и технологий UPV / EHU (University of the Basque Country), разработала гибридные фоточувствительные материалы, которые по-разному реагируют на воздействие света, что может быть полезно в самых различных областях, от оптики до биомедицины.

В исследованиях, проведенных в этом научном подразделении, гибридные материалы были получены, среди прочего, путем включения флуоресцентных красителей, которые обычно применяются в форме раствора, в неорганические структуры с внутренними каналами. Такой подход, во-первых, обеспечивает защиту молекулам красителя, что делает его более устойчивым к деградации и увеличивает срок службы, а во-вторых, создает жесткую структурную матрицу, что может увеличить эффективность красителя.

Сам по себе этот подход не является новым. Но, как рассказала исследователь, «нами были получены материалы с высокой интенсивностью флуоресценции, молекулы красителя в которых были упорядочены, что обеспечивает высокоизбирательную анизотропную реакцию на линейно поляризованный свет». Другими словами, были получены материалы, которые реагируют по-разному в зависимости от направления поляризации падающего света. Кроме того, эти материалы довольно просто синтезировать, пояснила Сола, поскольку кристаллические структуры, в которых краситель закупоривается внутри, создаются без применения диффузионного процесса для введения красителя в кристалл.

Спектр применений в оптике

Создавая гибридные материалы, исследователь получила вещества с очень широким спектром оптических свойств.

«Большой интерес представляют те, в которых есть искусственный эффект антенны благодаря упорядочению различных видов красителя и однонаправленной передачи энергии», – сказала она. – «Это может помочь создать частицы с разноцветной флуоресценцией, которые способны поглощать свет на одном конце и излучать флуоресценцию на противоположном, что может представлять интерес для их интеграции в солнечные элементы».

Еще один из полученных материалов – гибридный материал, который флуоресцирует с задержкой: вместо того, чтобы излучение флуоресценции угасало, как только источник его возбуждения выключался (как это обычно бывает), оно длится десятые доли секунды и прекрасно видно невооруженным глазом.

«Эта технология может быть интересна для светодиодной промышленности», – указала Ребекка Сола.

Такие материалы допускают внедрение нескольких красителей внутрь неорганической структуры.

«С двумя красителями, реакция которых дополняет друг друга, мы получили частицы, которые меняют цвет в зависимости от поляризации света благодаря изменению цвета флуоресцентного излучения с синего на зеленый», – добавила Сола. "Более того, это обратимый, воспроизводимый процесс». Включив третий краситель с красной флуоресценцией в нужной пропорции, удалось получить структуру, излучающую белый свет.

Прыжок к биомедицине

Исследователи показали, что гибридные материалы могут найти применение и в других областях, например, в биомедицине. Для этого они использовали фоточувствительные вещества, подходящие для фотодинамической терапии. Это материалы, в которых органические и неорганические составляющие объединены с целью получения окислителя, способного вызывать гибель определенных клеток после возбуждения светом. Фотодинамическая терапия используется в дерматологии, например, для лечения ряда кожных заболеваний и др. Получены материалы, которые одновременно генерируют этот тип цитотоксического кислорода, а также являются флуоресцентными. По словам Солы, это делает их очень полезными для отображения их наличия в биологических тканях.

«Фототоксическое действие этих соединений изучается с помощью экспериментов в клеточных культурах in vitro, и хотя результаты являются многообещающими, мы все еще находимся на ранних этапах исследования», – заключила она.

http://www.nanonewsnet.ru/

Сотрудники МГУ имени М. В. Ломоносова и Орхусского университета (Дания) установили механизм, определяющий чувствительность зеленого флуоресцентного белка к воздействию света. Ученые показали, что изолированная хромофорная группа способна излучать свет вне белкового окружения, тогда как роль белка сводится лишь к усилению ее флуоресцентных свойств. Работа проходила в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом (РНФ), результаты опубликованы в Journal of the American Chemical Society.

Белки семейства зеленого флуоресцентного белка широко используются в качестве биомаркеров: с их помощью можно следить за биологическими процессами, происходящими в клетках живых организмов. Широкое применение в молекулярной и клеточной биологии эти белки получили благодаря уникальной способности светиться при поглощении света определенной длины волны.

За поглощение света отвечает лишь небольшой фрагмент в белковой цепи — хромофорная группа (или более коротко — хромофор). До настоящего времени считалось, что именно белковое окружение, внутри которого находится хромофор, отвечает за его способность испускать свет при облучении, поскольку при денатурации белка (нарушении его структуры) изолированный хромофор теряет свои флуоресцентные свойства. Авторы статьи впервые предсказали и экспериментально доказали, что изолированный хромофор может флуоресцировать и вне белкового окружения, однако лишь при температурах ниже 100 К (—173оС).

«В белке взаимодействие хромофорной группы с ближайшим белковым окружением приводит к тому, что излучательный канал дезактивации (флуоресценция) становится доминирующим уже при комнатной температуре. Таким образом, роль белкового окружения сводится к усилению флуоресцентных свойств хромофорной группы зеленого флуоресцентного белка», — рассказала один из авторов статьи Анастасия Боченкова, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физической химии химического факультета МГУ.

В ходе работы ученые исследовали свойства хромофора как с помощью математического моделирования, так и экспериментально. Ученые из МГУ создали теоретическую модель и оценили время жизни возбужденного состояния хромофора на основании проведенных квантово-химических расчетов высокого уровня точности. Также они создали новый экспериментальный метод исследования молекулярной динамики, вызванной поглощением света, — фемтосекундную спектроскопию действия с 2D-временным разрешением. На основе полученных данных ученые сделали вывод о наличии излучательного канала дезактивации при низких температурах, что подтвердило наличие предсказанных теоретически энергетических барьеров в возбужденном состоянии.

«В работе получены новые данные, направленные на решение фундаментальной проблемы — установление молекулярных механизмов функционирования живых систем. Мы показали, что свойства отдельной хромофорной группы важны для понимания механизмов действия всей фоточувствительной биосистемы. Новые знания получены на стыке физики, химии и биологии и приводят к переосмыслению устоявшихся парадигм в науке, например, представлений о роли белкового окружения в функционировании фотоактивных белков. Результаты, полученные в данной работе, открывают возможность управления первичными фотоиндуцированными процессами в хромофорных группах флуоресцентных белков и пути создания на их основе новых функциональных биоматериалов с контролируемым фотооткликом», — заключила Анастасия Боченкова.

https://news.rambler.ru/

Из-за специфики человеческого восприятия глаз способен различать больше промежуточных оттенков зеленого, чем других базовых цветов — красного и синего. По этой причине разработка технологий получения сверхчистого зеленого излучения имеет наиболее важное значение, однако она наталкивается и на самые большие сложности, например, при подборе полупроводниковых материалов.

Новые оттенки создаются смешиванием базовых цветов, и, чем чище они, тем шире цветовая гамма, отображаемая LED-дисплеем. В самых высококачественных сегодняшних экранах чистота цвета составляет от 73,11 до 77,72% стандарта Rec. 2020, определяющего технические требования для дисплеев сверхвысокого разрешения (Ultra HD), и ни один из светодиодов не достигает даже 80%.

В связи с вышесказанным понятна значимость разработки лаборатории Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich). Чистота цвета созданного там зелёного светодиода составляет 97–99% Rec. 2020.

«Никому до сих пор не удалось получить столь чистый зелёный цвет, как нам», — отметил профессор химических технологий ETH Zurich, Чиен Ши (Chih-Jen Shih).

Сверхтонкий и гибкий светодиод, в противоположность прежнему, изготавливается при комнатной температуре. Это, по мнению Якуба Ягельского (Jakub Jagielski), ещё одного автора статьи в Nano Letters, открывает возможность налаживания в будущем простого и дешёвого производства светодиодов сверхчистого зеленого цвета.

Технологический прорыв удался благодаря использованию в светодиоде вместо традиционного и малоэффективного нитрида галлия индия нанокристаллов перовскита толщиной всего 4,8 нм.

Следующим шагом команды ETH Zurich будет улучшение эффективности светодиода на 6–7%. Полученный образец преобразует в свет лишь 3% электричества, тогда как для коммерческих телевизионных экранов сегодня коэффициент преобразования находится в пределах 5–10%.

Кроме того, перед внедрением LED необходимо существенно увеличить его продолжительность работы, так как у первого прототипа она не превышает двух часов. Срок эксплуатации дисплеев, представленных на рынке, может исчисляться многими годами.

http://www.nanonewsnet.ru/

Epson объявила о запуске своего первого лазерного ультракороткофокусного проектора для дома — enter Epson EH-LS100. В отличие от стандартных моделей он создает большую картинку, находясь близко к экрану. Лазерный источник света обеспечит при этом долгий срок службы.

С расстояния 6 см от поверхности экрана, проектор может дать картинку с диагональю 70 дюймов, а максимальный размер изображения — 130 дюймов можно получить с 43 см.

Новинка использует трехматричную проекционную технологию Epson 3LCD и имеет разрешение Full HD. https://www.bleuepil.com/alternatives-au-viagra.html https://www.bleuepil.com/alternatives-au-viagra.html Epson EH-LS100 обеспечивает одинаково высокую яркость по белому и цветовую яркость, равную 4 000 люмен. Заявленная контрастность находится на уровне 2 500 000:1. Проектор использует технологию Detail Enhancement, благодаря которой дает оптимальное качество изображения, плавную и ровную картинку.

Доступ к контенту обеспечивают три HDMI входа (включая один MHL). Проектором можно управлять посредством смартфона с помощью приложения Epson iProjection. Подключиться можно по домашней сети, используя разъем RJ45 или Wi-Fi подключение через опциональный адаптер ELPAP10.

Как заявляется, надежный лазерный источник света обеспечивает до 13 лет бесперебойной работы.

source link Epson EH-LS100 поступит в продажу в ноябре 2017 г.

http://vsenovoe.info/

В июле 2017 года стало известно, что компания RED работает над смартфоном с «голографическим» экраном. При этом подробностей было озвучено совсем немного. С приближением выхода новинки на рынок компания рассказала больше о ней. Более того, в Сети появился также видеоролик длительностью более пяти минут, показывающий смартфон Hydrogen One.

Несколько месяцев назад RED Digital Cinema анонсировала смартфон Hydrogen One. Впервые эта занимающаяся производством камер компания решила предложить на рынке свой умный телефон. Более подробно перспективы новинки и предыстория технологии были рассмотрены Скоттом Адамом Гордоном (Scott Adam Gordon) на страницах ресурса androidauthority.com.

В июле 2017 года о девайсе говорилось как о «первом в мире «голографическом» смартфоне», но известно о нем тогда стало совсем немного. И вот компания RED выпустила пресс-релиз, раскрывающий несколько больше подробностей своей предстоящей к выпуску новинки.

RED работает в партнерстве с компанией Leia Inc. над созданием дисплея, в котором станут сочетаться проприетарная технология экранов компании Leia и программная платформа, которые, как сообщается, сделают мобильные развлечения такими, какими они прежде еще не были.

Компания Leia, как отмечается дополнительно, располагает нанофотонным дизайном и возможностями производства, позволяющими укомплектовать мобильные девайсы «голографическими» дисплеями. Эти экраны изготавливаются на основе LCD-технологии.

Hydrogen One будет способен проецировать голографические изображения с экрана. Это будет подобно дополненной реальности. Похоже, что эти «голографические» объекты будут располагаться поверх экрана нового девайса, подобно тому как автомобиль и конус располагаются над дисплеем в видеоконцепте, показанном компанией Leia еще в 2015 году.

Вне зависимости от того, как будет работать технология — как сказано выше или это просто будет экранный эффект, подобный тому, который реализован в Nintendo 3DS, — у девайса есть необходимый потенциал для того, чтобы стать одной из наиболее впечатляющих разработок в индустрии смартфонов за многие годы. Новая технология дает и новые возможности ее применения — она сможет, к примеру, использоваться для 3D-карт. Технологии виртуальной и дополненной реальности существуют уже не первый год, и не исключено, что именно в новом смартфоне RED они наконец-то выразятся в чем-то интересном для более широкой аудитории пользователей. Новая разработка ориентирована прежде всего на ее использование для цифровых развлечений.

Потребители могут сделать предварительный заказ на смартфон Hydrogen One на официальном сайте RED. Девайс в алюминиевом корпусе стоит 1195 долларов США, в то время как цена Hydrogen One в титановом корпусе составляет 1595 долларов США. Впрочем, цены на модели новинки назывались и ранее. Но подержать девайс с «голографическим» экраном в своих руках пользователи смогут только в первой половине 2018 года, как дополнительно отмечает компания RED.

 

https://hi-news.ru/

С помощью использования одиночных дефектов в полупроводниках удалось добиться испускания отдельных фотонов при комнатной температуре. Для детального описания механизма излучения ученые из МФТИ и Университета Зигена рассмотрели динамику заполнения энергетических электронных уровней на этих дефектах. Исследование опубликовано в  https://www.bleuepil.com/viagra-contre-indications.html Physical Review Applied.

Наличие источника отдельных фотонов, который будет работать от электрической сети, является необходимым условием, например, для работы квантового компьютера. На испускании одиночных фотонов основаны механизмы передачи информации и квантовой криптографии. Однако все существующие сейчас генераторы с большим трудом могут быть применимы в реальных устройствах. Им не хватает устойчивости сигнала, они имеют слишком широкий спектр испускания и, главное, не могут работать при комнатной температуре. Само по себе испускание отдельных фотонов наблюдалось и при комнатной температуре, например при фотолюминесценции широко-зонных полупроводников с точечными дефектами, но управляемого механизма для такого процесса до настоящего момента предложено не было.

В своей работе группа исследователей из России и Германии рассмотрела новую модель испускания одиночных фотонов и предложила в качестве источника одиночных фотонов использовать кристалл алмаза, с азотной вакансией в качестве точечного дефекта. Такая примесь приводит к образованию дополнительного энергетического уровня внутри запрещенной зоны алмаза и является для него центром окраски. По словам авторов, процесс испускания фотонов на такой примеси состоит из трех основных стадий. 

Сначала на примесный энергетический уровень из зоны проводимости захватывается электрон. После этого для компенсации заряда на центре окраски из валентной зоны выдергивается дырка, но не на занятый электроном энергетический уровень, а на еще один специально образованный возбужденный уровень. На последнем этапе между двумя уровнями (основным уровнем с электроном, и возбужденным — с дыркой) происходит переход с испусканием фотона. Для того чтобы такой источник фотона работал, для каждого следующего испускания его необходимо «перезаряжать», то есть снова закачать электрон на основной примесный уровень центра окраски. И именно это позволяет излучать не непрерывный пучок света, а испускать отдельные фотоны.

https://nplus1.ru/

В качестве многообещающей интеграционной платформы, кремниевая фотоника нуждается в лазерных источниках на кристалле, которые значительно улучшают её возможности, а также уменьшают размеры и рассеивание энергии экономичным способом, пригодным для использования в массовом производстве.

Лазеры рекордно малого размера с электронной накачкой стали итогом сотрудничества двух команд исследователей: из Научно-технического университета Гонконга и из Калифорнийского университета в Санта-Барбара.

Ученым удалось получить самый маленький лазер в виде квантовой точки радиусом 5 мкм методом эпитаксиального выращивания на подложке из стандартного промышленного кремния (001). Устройство имеет пороговый ток 0,6 мА, высокую температурную стабильность и излучает в близком ИК-диапазоне (длина волны 1,3 мкм). Габариты и пороговый ток у этого лазера на порядки меньше, чем у аналогов, выращивавшихся на кремниевой основе прежде.

Об их достижении сообщалось в престижном научном журнале Optica.

Авторы характеризуют получение высокопроизводительного микролазера выращиванием на кремнии, как значительный шаг на пути к использованию прямой эпитаксии III-V/Si в качестве альтернативы методам склеивания подложек (wafer-bonding).

http://www.nanonewsnet.ru/

Ученые исследовали тепловые и световые искажения в кристалле при его взаимодействии с высокочастотным терагерцовым излучением. В результате было установлено, как в кристалле изменяется температура. Работа опубликована в журнале Laser Physics Letters. Исследование было поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).

Терагерцовым излучением называют электромагнитные волны с частотами между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами, оно также называется субмиллиметровым. Это излучение легко проходит через большинство материалов, обладающих плохой электропроводностью. Источником терагерцового излучения малой мощности являются лазеры.

Нелинейная оптика изучает взаимодействия света и вещества. Эти взаимодействия различаются в зависимости от интенсивности света. В большинстве веществ оптическая нелинейность наблюдается только при высокой интенсивности света, достигаемой при помощи лазеров.

В ходе работы использовался чувствительный к повышенной температуре кристалл фосфида галлия (GaP). На его примере были разработаны универсальные методы численных расчетов распределения температуры и термооптических параметров, позволяющие оптимизировать процессы генерации терагерцового излучения.

«При нелинейно-оптической генерации излучения терагерцового диапазона возникают тепловые эффекты. Получено общее точное решение квазистационарного распределения температуры нелинейной среды при периодической лазерной накачке», — рассказала автор исследования, профессор физического факультета МГУ Галия Китаева. По ее словам, результаты работы важны для проектирования схем генерации классических и квантовых полей терагерцового диапазона.

https://indicator.ru/news/

Поиск