Вчені змусили світло рухатись тільки в одному напрямку

- 18.04.2011 15:34

Фізики знайшли спосіб "змусити" світло поширюватися тільки в заданому напрямку (наприклад, справа наліво) і не поширюватися у протилежному. Для реалізації цього завдання вчені запропонували використовувати так звані нелінійні матеріали. Поки робота, опублікована в журналі Physical Review Letters, носить виключно теоретичний характер. Коротке дослідження описано на порталі Physical Review Focus.

Можливість задавати певний напрямок поширення світлової хвилі може бути затребувана, наприклад, для виготовлення світлових діодів. Але поширення світла в так званій лінійної середовищі визначається так званої теоремою взаємності, яка стверджує, що в лінійній середовищі ідентичні хвилі поширюються однаково незалежного від напрямку руху.

Для того щоб "подолати" вимога теореми, вчені вирішили скористатися нелінійними матеріалами, у яких швидкість і інші параметри світлової хвилі залежать від її інтенсивності. Поведінка хвилі в таких матеріалах вчені описували за допомогою дискретного нелінійного рівняння Шредінгера, що описує поведінку нелінійних хвиль, і яке дає точне рішення для кожної окремої хвилі.

Автори моделювали систему, в якій світло проходить через декілька шарів лінійного матеріалу, між якими вставлені два шари нелінійних матеріалів. Поведінка хвилі в цих двох нелінійних шарах описувалося дискретним нелінійним рівняння Шредінгера зі злегка різними параметрами. У лінійних матеріалах розповсюдження хвилі описувалося лінійним рівнянням.

Рішення рівнянь показало, що найкраще світло буде поширюватися в такій системі, коли частота хвилі збігається з так званої резонансної частотою нелінійних шарів. Однак частота хвилі в описуваної системі залежить від амплітуди хвилі, і при цьому залежність різна для хвиль протилежного напрямку. Як показали автори, для певних значень амплітуди, коли ідентичні хвилі приходять з протилежних напрямків, тільки одна з них може мати таке поєднання частоти і амплітуди, яке дозволить хвилі пройти крізь систему. Друга хвиля при цьому практично повністю відіб'ється. Автори отримали такий результат і для більшого числа нелінійних шарів у системі.

Розроблена вченими система в перспективі може знадобитися для створення квантових комп'ютерів - пристроїв, обчислювальна потужність яких в рази перевершує обчислювальні потужності звичайних ЕОМ.

Світлана Кузіна, за матеріалами lenta.ru

Коментарі (0)

Додати свій коментарій:

*Ім'я:
E-mail:
*Коментарій:	Символів залишилося: із
Підтвердіть, що Ви людина Відповідь - одне слово на тій же мові, що й питання. Відповідь на питання «скільки» - число Нову загадку, будь-ласка

Другие новости:

Курс долара знижується другий день поспіль Євро — 48,2854 грн (зростання на 19,4 копійки).
- 06.08.2025 16:58

Покровск почти отрезан от внешнего мира: гуманитарная помощь не поступает. В настоящее время в Покровске находится около 1 370 жителей
- 06.08.2025 14:15

Яке свято 7 серпня? сь які свята та пам'ятні дати припадають на цей день в Україні:
- 06.08.2025 13:28

Покровськ майже відрізаний від зовнішнього світу: гуманітарна допомога не надходить Наразі у Покровську перебуває близько 1 370 мешканців
- 06.08.2025 13:15

Трамп запровадив 25% мита проти Індії через її енергетичну співпрацю з Росією Трамп наголосив, що вжиття жорсткіших економічних заходів, зокрема щодо країн, які підтримують торгівлю з Росією, є необхідним кроком.
- 06.08.2025 13:11

Трамп подписал указ о введении 25% пошл доп пошлин на товары из Индии
- 06.08.2025 10:13

Що таке моя IP-адреса Як дізнатися свою IP-адресу?
- 04.08.2025 20:29