Kada su u pitanju opti\u010dki \u010dipovi, nepravilnosti su zapravo po\u017eeljne – iznena\u0111uju\u0107i je nalaz koji su prona\u0161li znanstvenici na institutu DTU Fotonik, koji izvr\u0107e poznatu \u010dinjenicu da opti\u010dki \u010dipovi moraju biti savr\u0161eni.<\/p>\n
Opti\u010dki se \u010dip mo\u017ee koristiti za upravljanje informacijama u obliku svjetla, a njegova je funkcionalnost smje\u0161tena u nekoliko tisu\u0107inki milimetra. Do sada je glavni problem bio taj \u0161to su male nesavr\u0161enosti bile pogubne za funkcioniranje opti\u010dkog \u010dipa. Vladalo je op\u0107e uvjerenje kako male gre\u0161ke uni\u0161tavaju funkcionalnost i kvare mogu\u0107nost ugradnje opti\u010dkog \u010dipa u ve\u0107e i slo\u017eenije sklopove.<\/p>\n
Grupa znanstvenika s Instituta DTU Fotonik preokrenula je nesavr\u0161enost \u010dipa u prednost: nesavr\u0161ene strukture na opti\u010dkom \u010dipu mogu se koristiti za hvatanje svjetlosnih valova.<\/p>\n
Znanstvenici su pokazali se, da kada je svjetlo ulovljeno nesavr\u0161enim \u010dipom, interakcija svjetlosti i materije (atoma) pove\u0107ava otprilike 15 puta. Ovo otkri\u0107e omogu\u0107ava proizvodnju nove vrste opti\u010dkih \u010dipova u kojima se nesavr\u0161enost koristi kao prednost, koja se mo\u017ee koristiti za pove\u0107anje u\u010dinkovitosti minijaturnih lasera, solarnih \u0107elija i senzora uklju\u010duju\u0107i mogu\u0107nost razvoja kvantnih ra\u010dunala.<\/p>\n
Na opti\u010dkim \u010dipovima temeljenim na fotonskim kristalima pogre\u0161ke je bilo nemogu\u0107e izbje\u0107i. Iako je moderna nanotehnologija omogu\u0107ila proizvodnju preciznih struktura, ipak je bilo nemogu\u0107e koristiti takve strukture u nekom stvarnom sustavu, a da se ne javljaju gre\u0161ke. Mijenjanjem udaljenosti izme\u0111u rupa u fotonskom kristalu i izostavljaju\u0107i red rupa, stvara se valovod, koji mo\u017ee voditi svjetlost u \u017eeljenom smjeru i pru\u017ea nove mogu\u0107nosti za kro\u0107enje svjetlosti. Pravilno dizajnirani fotonski kristali omogu\u0107uju zaustavljanje svjetlosti, pa \u010dak i kontrolu emisije svjetlosti.<\/p>\n
Znanstvenici s Instituta DTU Fotonik izradili su opti\u010dki \u010dip u kojem su poreme\u0107aji u strukturi namjerno napravljeni. Bez poreme\u0107aja, svjetlost \u0107e se propagirati du\u017e valovoda, dok prisustvo poreme\u0107aja mijenja tu sliku u potpunosti. Svjetlost koja nai\u0111e na nepravilnosti se raspr\u0161i i zatim interferira s ostalim dijelovima svjetlosnog vala. Znanstvenici su za eksperimente koristili nano izvore svjetlosti u fotonskim kristalima (tzv. kvantne to\u010dke). Kvantna to\u010dka se mo\u017ee zamisliti kao jedan jedini atom koji emitira to\u010dno jedan po jedan foton. Znanstvenici su uspjeli napraviti “zamku” za fotone koje ona emitira.<\/p>\n
Sposobnost lokalizacije svjetlosti je klju\u010dna za mnoge aplikacije, jer je svjetlost u mnogim kontekstima neuhvatljiva – propagira se brzinom od gotovo 300.000 km\/s, \u0161to je vrlo korisno za preno\u0161enje informacija, tj. za kori\u0161tenje u opti\u010dkim komunikacijama. Na\u017ealost, to tako\u0111er zna\u010di da je u interakciji s materijom svjetlost uglavnom neefikasna, \u0161to je problem za brojne primjene, npr. za solarne \u0107elije i opti\u010dke senzore ili za kvantnu informacijsku tehnologiju. Stvaranjem kvantne informacijske tehnologije omogu\u0107it \u0107e se primjena mnogih na\u010dina kodiranja i prijenosa informacija, koriste\u0107i zakone kvantne mehanike. To se mo\u017ee, izme\u0111u ostalog, koristiti za razmjenu 100% sigurnih kodiranih poruka ili, u kona\u010dnici, za kvantna ra\u010dunala koja mogu obavljati niz zadataka izra\u010duna daleko u\u010dinkovitije nego dana\u0161nja superra\u010dunala.<\/p>\n
Upotrebu nesavr\u0161enih konstrukcija za hvatanje svjetlosnih valova predvidio je ameri\u010dki istra\u017eiva\u010d Philip W. Anderson koji je dobio Nobelovu nagradu za fiziku 1977. godine. Godine 1950., Philip W. Anderson je predvidio da transport elektrona mo\u017ee biti potisnut u jako neure\u0111enim re\u0161etkama. Ovaj se fenomen zove Andersonova lokalizacija. Doga\u0111a se zbog \u010dinjenice da elektroni u svijetu kvantne mehanike imaju svojstva valova, te se na te valove mo\u017ee utjecati.<\/p>\n
Za kvantnu informacijsku tehnologiju bitno je da se dobije spoj materije i svjetlosti na elementarnoj razini tako da, na primjer, jedan foton komunicira s jednim atomom. A upravo su to postigli znanstvenici na DTU Fotonik, tj. postigli su komunikaciju Andersonove lokalizirane \u0161upljine i kvantne to\u010dke.<\/p>\n
Izvor: sciencedaily.com<\/em><\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Kada su u pitanju opti\u010dki \u010dipovi, nepravilnosti su zapravo po\u017eeljne – iznena\u0111uju\u0107i je nalaz koji su prona\u0161li znanstvenici na institutu DTU Fotonik, koji izvr\u0107e poznatu \u010dinjenicu da opti\u010dki \u010dipovi moraju biti savr\u0161eni. Opti\u010dki se \u010dip mo\u017ee koristiti za upravljanje informacijama u obliku svjetla, a njegova je funkcionalnost smje\u0161tena u nekoliko tisu\u0107inki milimetra. Do sada je […]<\/p>\n","protected":false},"author":10022,"featured_media":21015031,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[16363],"tags":[17420],"class_list":["post-937","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-elektronika","tag-znanost-2"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/937","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10022"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=937"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/937\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21015031"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=937"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=937"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=937"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}