U izuzetnom razvoju u svijetu fizike, istraživači su uspešno stvorili prvi dvodimenzionalni fotonski time kristal. Istraživanje, objavljeno u Phisical Reviev Letters, vodio je fizičar Zhigang Chen sa Državnog univerziteta San Franciska, koji je radio zajedno sa svojim timom istraživača. Otkriće fotonskog vremenskog kristala označava značajno dostignuće u oblasti kvantne fizike i otvara nove mogućnosti za razvoj naprednih tehnologija.

Vremenski kristal je jedinstveni oblik materije koji ima obrazac koji se ponavlja u vremenu, a ne u prostoru. Jednostavnije rečeno, to je struktura koja izgleda da se neprekidno kreće bez ikakvog unosa energije. Ovaj revolucionarni koncept prvi je uveo nobelovac Frank Vilček 2012. Od tada istraživači rade na stvaranju vremenskog kristala u laboratoriji.

U ovom istraživanju, tim je koristio nelinearni kristal da stvori dvodimenzionalni fotonski vremenski kristal. Istraživači su usmjerili laserske zrake na kristal, što je rezultiralo formiranjem obrasca koji se ponavlja u vremenu. Ovo su, zapravo, omogućile nelinearne osobine kristala koje fovode to svjetlosne interakcije čiji se intezitet pojačava.

Jedna od najznačajnijih prednosti fotonskog vremenskog kristala jeste, kao što je pomenuto, njegova sposobnost da pojača svetlost. Tradicionalni kristali imaju sposobnost da pojačavaju svetlost, ali njihov efekat pojačavanja je ograničen na određene frekvencije. Međutim, fotonski vremenski kristal ima sposobnost da pojača svetlost u širokom spektru frekvencija. Ovo otvara nove mogućnosti za razvoj naprednih lasera ​​i optičkih komunikacionih tehnologija.

Istraživači veruju da će njihovo otkriće imati značajne implikacije za niz oblasti, uključujući kvantno računarstvo, sensing i komunikaciju. Fotonski vremenski kristali imaju potencijal da revolucionišu način na koji čuvamo i obrađujemo informacije. Sposobnost pojačavanja svetlosti preko širokog spektra frekvencija mogla bi dovesti do razvoja efikasnijih i pouzdanijih optičkih komunikacionih mreža.

Stvaranje dvodimenzionalnog fotonskog vremenskog kristala takođe ima implikacije na razvoj naprednih senzora. Sposobnost otkrivanja suptilnih promena u okruženju je ključna za niz primjena, uključujući medicinsku dijagnostiku i praćenje životne sredine. Fotonski vremenski kristali bi mogli da omoguće razvoj visoko osetljivih senzora koji su sposobni da detektuju i najmanje promene u okruženju.

Otkriće fotonskog vremenskog kristala samo je jedno od mnogih nedavnih otkrića u oblasti kvantne fizike. Sa razvojem naprednih tehnologija, ulazimo u eru u kojoj kvantni računari i kvantne komunikacione mreže postaju stvarnost. Fotonski vremenski kristali su samo jedan primer kako se ove tehnologije razvijaju da poboljšaju naše živote.

U zaključku, otkriće dvodimenzionalnog fotonskog vremenskog kristala je značajno dostignuće u oblasti fizike. Sposobnost stvaranja strukture koja se neprekidno kreće bez ikakvog unosa energije otvara nove mogućnosti za razvoj naprednih tehnologija. Sa sposobnošću da pojačaju svetlost preko širokog spektra frekvencija, fotonski vremenski kristali imaju potencijal da revolucionišu način na koji čuvamo i obrađujemo informacije, razvijamo senzore i komuniciramo. Istraživanje koje su sproveli Zhigang Chen i njegov tim je važan korak ka otključavanju punog potencijala kvantne fizike.

 

Referenca

“Metasurface-based realization of photonic time crystals”,  Xuchen Wang  and Mohammad Sajjad Mirmoosa  and Viktar S. Asadchy  and Carsten Rockstuhl  and Shanhui Fan  and Sergei A. Tretyakov, Science Advances, 2023, doi: 10.1126/sciadv.adg7541, https://www.science.org/doi/abs/10.1126/sciadv.adg7541

Izvori:

  1. Newly-developed light amplifying ‘photonic time crystals’ may improve lasers and telecoms.

https://interestingengineering.com/science/light-photonic-time-crystals-lasers-telecoms

 

  1. A new type of photonic time crystal gives light a boost. https://www.sciencedaily.com/releases/2023/04/230405161316.htm

 

  1. First-Ever 2D Photonic Time Crystal Created To Amplify Light. https://www.iflscience.com/first-ever-2d-photonic-time-crystal-created-to-amplify-light-68356
https://naucnenovosti.me/wp-content/uploads/2023/05/Picture4.pnghttps://naucnenovosti.me/wp-content/uploads/2023/05/Picture4-150x150.pngadminvukFizikaNovostiTehnologijaU izuzetnom razvoju u svijetu fizike, istraživači su uspešno stvorili prvi dvodimenzionalni fotonski time kristal. Istraživanje, objavljeno u Phisical Reviev Letters, vodio je fizičar Zhigang Chen sa Državnog univerziteta San Franciska, koji je radio zajedno sa svojim timom istraživača. Otkriće fotonskog vremenskog kristala označava značajno dostignuće u oblasti kvantne...Naučne Novosti