Фотонный чип, преобразующий волны с высокой эффективностью

27.04.2021

Американские ученые создали фотонный чип, способный при помощи нелинейных оптических эффектов эффективно изменять частоту входящего сигнала и усиливать его на выходе.

Преобразование когерентных частот имеет множество приложений в области передачи классической и квантовой информации, визуализации и детекции. Этот процесс имеет решающее значение для соединения между классическими и квантовыми устройствами - в результате него изменяется частота сигнала, но начальная фаза и огибающая волны остаются теми же.

Авторы нового исследования создали фотонные чипы, которые способны эффективно преобразовывать входящие частоты при помощи нелинейных оптических эффектов. Фотонные устройства были выбраны не просто так - они потребляют мало энергии, хорошо масштабируются и имеют небольшой размер. К тому же, в таких чипах возможны оптические эффекты, недоступные для других платформ.

Физики представили новую схему для высокоэффективного преобразования частот на фотонном чипе. При генерации суммарной частоты - нелинейного оптического процесса, в результате которого можно преобразовать частоту входящего сигнала - устройство использует только условие согласования фаз для двух мод. Это существенно увеличивает скорость и уменьшает сложность процесса.

Эксперименты показали, что самая высокая эффективность наблюдалась для преобразования сигнала с частотой 1560 нанометров в волну с частотой 780 нанометров. Показатель эффективности составил 42% - выше, чем для многих современных устройств. Создав в чипе каскадные оптические эффекты, авторы смогли увеличить это значение практически до 100%.

<< Назад: Карманный костер Alpha Bonfire 28.04.2021

>> Вперед: Найдены звезды второго поколения 27.04.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Робот LG CLOiD 06.01.2026

LG представила своего нового работа CLOiD. Его возможности выходят за рамки простого выполнения команд - он способен адаптироваться к образу жизни владельца и управлять подключенными бытовыми приборами. LG CLOiD объединяет два ключевых направления корейской компании: платформу роботизированной помощи LG Q9 и экосистему умного дома LG ThinQ. На демонстрации робот показал, что умеет готовить завтрак: доставать молоко из холодильника, помещать круассан в духовку и выполнять другие кулинарные задачи. Кроме того, CLOiD может самостоятельно запускать стирку, после сушки складывать одежду и раскладывать ее по шкафу. Таким образом, робот подстраивается под повседневные привычки хозяев и может управлять всеми совместимыми устройствами, подключенными к сети. Конструкция LG CLOiD специально адаптирована для работы в жилых помещениях. Основной блок робота соединен с телом, оснащенным двумя шарнирными руками-манипуляторами, а базируется он на колесной платформе с функцией автономной навигации ...>>

Твердотельные батареи без потерь от замерзания ионов 05.01.2026

Энергетика и электроника сегодня все больше зависят от надежных и безопасных источников энергии. Твердотельные батареи рассматриваются как ключ к следующему этапу развития портативных и стационарных устройств, однако традиционные подходы сталкиваются с фундаментальной проблемой: при затвердевании электролита движение ионов замедляется или полностью останавливается. Новое исследование ученых из Оксфордского университета и их партнеров может изменить это представление и открыть путь к созданию безопасных и эффективных твердых аккумуляторов. В своей работе исследователи разработали новый класс органических электролитов, которые сохраняют высокую ионную проводимость независимо от состояния - жидкого, жидкокристаллического или твердого. Такие материалы получили название "электролиты, независимые от состояния" (state-independent electrolytes, SIE). Аспирантка Джульетт Барклай, первый автор исследования, отмечает, что это доказывает возможность проектировать органические молекулы так, чтоб ...>>

Случайная новость из Архива Правильное дыхание улучшает работу мозга 07.01.2017 Дыхательная гимнастика используется для профилактики и лечения заболеваний органов дыхания, сердца, сосудов, при вегето-сосудистой дистонии, сахарном диабете, половых расстройствах, а также для нормализации веса. Но в последнем исследовании ученые выяснили, что специальный комплекс дыхательных упражнений улучшает мозговую деятельность. Новое исследование проводилось специалистами из Фейнбергской школы медицины и здоровья, в ходе работы было установлено, что работа головного мозга значительно улучшается, если регулярно выполнять дыхательные упражнения. Но для улучшения мозговой активности недостаточно просто упражнений, по мнению ученых, ключевое значение имеет именно ритмика дыхания. Кроме того, специальная аппаратура зафиксировала множество различий при носовом и ротовом дыхании. Эксперты смогли установить, что ритм дыхания сильно влияет на уровень электроактивности, что связано с процессами памяти. В экспериментах принимали участие 40 человек, которые выполняли различные дыхательные упражнения и пытались определить эмоциональное состояние, показанных на картинках людей. В результате специалисты установили, что человеку легче определить эмоциональное состояние другого человека во время вдоха. При просмотре неодушевленных картинок память добровольцев работала лучше на выдохе. Специалисты уверены, что вдох важный процесс не только для дыхательной системы, но и для мозга. Во время вдоха активность миндалевидного тела значительно изменяется, а в коре головного мозга происходит мощная стимуляция нейронов. В Британии специалисты уверены, что для хорошей работы мозга важно не только правильно дышать, но и вести здоровый образ жизни. По мнению экспертов, правильное питание, отказ от алкоголя и курения, физическая активность улучшает работу головного мозга, кроме этого, правильное питание и занятия спортом помогут даже омолодить организм. Такое заявление было недавно сделано специалистами из университета Абердина, которые в ходе серии экспериментов выяснили, что существует взаимосвязь между мозговой и физической активностью. При этом данная взаимосвязь постоянна и со временем не ослабевает и не исчезает. Если сказать простыми словами, если у человека есть желание вести здоровый образ жизни, то для него не будет проблемой заниматься спортом, питаться только правильной и здоровой пищей, отказаться от вредных привычек и т.п. Британские специалисты уверены, что главное, это самостоятельное решение вести здоровый образ. В этом случае нельзя следовать моде, слушать друзей или родных, данное решение должно быть сугубо личным желанием человека, в противном случае в организме и головном мозге начинают происходить совершенно иные процессы. Специалисты рекомендуют всем, кто хочет придерживаться здорового образа жизни тщательно проанализировать свои привычки, пристрастия, предпочтения в еде и пр. В первую очередь нужно наладить свое питание и отказаться от вредной пищи. Максимум вредных для организма веществ содержится в жареной и жирной пище, поэтому отказавшись от таких продуктов, вы сделает первый шаг не только к улучшению здоровья, но и поможете головному мозгу работать максимально эффективно.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026