các thiết bị phức tạp điêu khắc được làm cho bởi Paul Barclay và lực lượng của ông của những nhà vật lý là như vậy nhỏ nó chỉ mang thể được trông thấy dưới kính hiển vi. Nhưng microdisk xoàn của họ mang thể dẫn tới các tiến bộ rất to trong máy tính, viễn thông và những ngành khác.
Barclay và nhóm nghiên cứu của ông - một phần của Đại học Viện Calgary cho công nghệ và khoa học lượng tử và Viện kỹ thuật nano - đã làm cộng hưởng trước nhất với kích cỡ nano quang (hoặc khoang quang quẻ học) từ một đơn tinh thể xoàn cũng là một cộng hưởng cơ khí.
lực lượng nghiên cứu cũng đo - trong những khớp nối của ánh sáng và chuyển động cơ học trong vật dụng - những tần số cao, trong khoảng thời gian dài nao núng cơ học gây ra bởi năng lượng của ánh sáng bị mắc kẹt và nảy bên trong khoang quang đãng kim cương microdisk.
"Diamond trang bị kính hiển vi sản xuất 1 nền móng để nghiên cứu hành vi của những đối tượng lượng tử vi," Barclay, giáo sư vật lý và thiên văn học và Alberta Innovates Scholar trong Quantum công nghệ nano tại Khoa kỹ thuật nhắc.
"Những vật dụng này cũng với nhiều áp dụng tiềm năng, bao gồm Các bạn nước-of-the-nghệ thuật cảm biến, công nghệ cho việc chuyển đổi màu sắc của ánh sáng, và thông báo lượng tử và công nghệ máy tính."
công việc nghiên cứu được ban bố trên tin báo peer-xem xét quang đãng, "Single-Crystal kim cương Low-tán hốc Optomechanics."
thúc đẩy khoa học và nghiên cứu lượng tử
Nanophotonics Quantum can hệ đến việc phát triển vi mô và nano mạch cho các thao tác ánh sáng (khoảng 100 nhỏ hơn chiều rộng của một sợi tóc con người lần).
Thay vì Mạch vi trong chậm triển khai điện được thực hành bằng dây - được tậu thấy trong máy tính, điện thoại di động và kỹ thuật viễn thông khác - Nanophotonics can hệ tới việc truyền ánh sáng qua sợi dây. Nó giống như công nghệ sợi quang đãng, nhưng ở quy mô nhỏ hơn đa dạng và với khả năng phức tạp hơn, cho phép thông báo được truyền đi đông hơn và hiệu quả hơn.
công nghệ Nanophotonic cũng là một ích lợi cho những nhà nghiên cứu khám phá chế độ mới của vật lý lượng tử - bản chất của vật chất và năng lượng ở cấp độ nguyên tử và hạ nguyên tử.
"Khả năng sáng bẫy trong khối lượng kích thước nano trong một khoang quang quẻ tạo ra cường độ điện từ cao trong khoảng 1 lượng nhỏ ánh sáng, và khuếch đại tương tác ánh sáng vật chất mà thường gần như chẳng thể để nghiên cứu," Barclay kể.
Diamond: 'bạn thân nhất' 1 nhà nghiên cứu lượng tử
hàng ngũ Barclay sử dụng xoàn để khiến microdisk của họ, trông giống như một hockey vi nhỏ (khoang quang) được tương trợ bởi 1 rường cột đồng hồ cát hình chữ rất nhỏ ở trọng điểm.
hàng ngũ đã sử dụng ánh sáng rung đĩa để 1 tần số GHz, tần số được sử dụng trong máy tính và truyền chuyên chở điện thoại di động. "Nó cho thấy rằng kim cương với số đông tiềm năng như một nguyên liệu để làm cho ngả nghiêng cơ ở mức độ này," Barclay đề cập.
"Hãy hình dong chụp một âm xoa làm bằng xoàn và chuông nó. Nó sẽ đổ chuông vào tần số rất cao trong một thời gian rất dài. Điều này cũng giúp chúng ta đo lường các hiệu ứng lượng tử tinh tế."
Sinh viên chế tác trang bị
sinh viên Barclay của tiến sĩ, bao gồm Matthew Mitchell và Behzad Khanaliloo, tác fake chính của nghiên cứu, chế tác các microdisk từ thương nghiệp tổng hợp, chip kim cương đơn tinh thể. các sinh viên cũng được ngoài mặt và vun đắp hệ thống để đo lường đặc tính quang quẻ học và cơ khí của vật dụng.
các đội ngũ, trong chậm triển khai bao gồm David Hồ sinh tiến sĩ, sinh viên Tamiko Masuda thạc sĩ và học nhái sau tiến sĩ J.P. Hadden, sử dụng cơ sở tại Viện quốc gia về kỹ thuật nano (NINT) và Đại học nanoFAB Alberta.
"Bằng bí quyết cơ bản phát minh ra 1 trật tự chế tác nano mới cho kim cương đơn tinh thể, chúng tôi đã chứng minh một vật dụng được đẩy nhà nước của nghệ thuật trong optomechanics khoang," Mitchell kể. "Nó hứa xuất sắc để thực hiện 1 nền tảng trên chip để điều khiển sự tương tác của ánh sáng, rung động và điện tử."
Khanalioo nói: "Chúng tôi rất vui về việc tiêu dùng các vật dụng này để nghĩ ra cách thức để phục vụ các kết nối cho máy tính lượng tử."
"Chỉ cần làm cho vật dụng, trong Nanophotonics cộng đồng nghiên cứu, là một thành tựu," Barclay ghi nhận. "Tôi sẽ kể rằng chúng ta là 1 trong các lực lượng rẻ nhất trên toàn cầu, nhờ vào công việc của những sinh viên, trong việc tạo ra các đầu dò quang đãng học để sở hữu được ánh sáng vào và ra của những thiết bị này."
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét