Инвертированные во времени оптические волны

31.12.2020

Группа исследователей из университета Квинсленда и лаборатории Nokia Bell Labs разработала новый метод, позволяющий получать инвертированные во времени оптические волны. Временное инвертирование в физике вовсе не означает возможности путешествия "назад в будущее". Этот термин описывает специальный тип волны, которая может пройти через какой-нибудь объект назад точно по пути, проделанному первой, не инвертированной волной. Это похоже на съемку распространения волны, проигрываемую в обратном направлении, и такой метод может быть использован в совершенно новых технологиях съемки, в коммуникационных и других технологиях, связанных с движением света в различных средах.

"Представьте себе короткий световой импульс, движущийся от точечного источника света до объекта, состоящего из рассеивающего материала, к примеру, тумана" - поясняют суть своего достижения исследователи, - "Когда свет добирается до тумана, он рассеивается, дробясь на множество лучей, которые прибывают в различные точки пространства в различные моменты времени. Наша технология позволяет очень точно измерить все аспекты подобного рассеянного света и создать его "обращенный" вариант, который, пройдя через туман, "соберется" в изначальный единичный импульс, излученный источником".

Технология, реализованная учеными, достаточно сложна и в ней задействовано множество уникальных оптических компонентов, позволяющих рассматривать импульс света как 3D-объект, входящий в систему, отслеживать преобразования структуры этого объекта и создать другой 3D-объект, который пройдя сквозь систему в обратном направлении, приобретет изначальную структуру первого.

"Все это должно производиться во временных рамках, измеряемых триллионными долями секунды. Таким образом, в данной технологии не может быть использована никакая механическая система с движущимися частями, ни система, в которой используются электрические сигналы" - пишут исследователи, - "Поэтому все "вычисления" и преобразования выполняются на аппаратном оптическом уровне и наш метод является первым в истории науки, который позволяет производить подобные манипуляции с лучом света".

Максимально точное управление формой и структурой импульса света имеет чрезвычайно важное значение для многих областей науки и техники, начиная от новых технологий съемки, нелинейной микроскопии, квантовой оптики, нанофотоники, плазмоники и заканчивая созданием лучей лазерного света сверхвысокой интенсивности. Более того, при помощи нового устройства ученые получили возможность проведения научных экспериментов, которые ранее были возможны только в теории.

<< Назад: Дроны для поиска людей, потерявшихся в лесу 31.12.2020

>> Вперед: Ворон не уступает примату в умственных способностях 30.12.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Высокочувствительный датчик изображения 20 Мп от Toshiba 08.01.2013 Компания Toshiba анонсировала выпуск датчика изображения TCM5115CL, предназначенного для фотокамер. Датчик типа CMOS, в котором используется технология обратной засветки (BSI), выполнен в формате 1/2,3 дюйма и характеризуется разрешением 20 Мп. По словам производителя, это максимальное разрешение среди датчиков такого формата. Повышение разрешения до 20 Мп привело к уменьшению размеров отдельного светочувствительного элемента до 1,2 мкм. Разработчики отмечают, что качество при этом не пострадало, поскольку им удалось увеличить полную емкость пикселя (заряд, который он может накопить до насыщения) на 15% по сравнению с показателем датчика Toshiba предыдущего поколения разрешением 16 Мп, у которого размер пикселей был равен 1,36 мкм. Датчик поддерживает съемку видео в формате 1080p с кадровой частотой 60 к/с и 720p с кадровой частотой 100 к/с. В числе достоинств датчика производитель также отмечет высокую чувствительность, обеспечиваемую технологией BSI. Разработка и производство датчиков изображения Toshiba называет одним из приоритетных направлений своей деятельности. К 2015 году японский производитель рассчитывает занять 30% мирового рынка этой продукции.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026