Новый метаматериал замедлит свет в 10 000 раз. Чтобы перейти с электронов на фотоны

Ученые из Шэньчжэньского института передовых технологий (SIAT) при Академии наук КНР разработали метаматериал, замедляющий свет с потерями на уровне 20% по сравнению с предыдущими попытками

Благодаря новому метаматериалу свет по чипу распространяется с меньшим поглощением и низким рассеиванием, что заметно увеличивает энергоэффективность и снижает тепловыделение. Рост плотности энергии в связи с эффектом замедления света позволяет контролировать свет для прикладных задач.

Добиться этого исследователи смогли при помощи особой структурированной поверхности.

На ней в виде периодической решетчатой структуры были последовательно размещены 100-нанометровые кремниевые диски. Они играют роль резонаторов, которые меняют амплитуды и фазы входного сигнала. Важным свойством метаматериала стала способность выталкивать фотоны из материала к поверхности, за счет чего поглощение почти отсутствует.

Рассеянные в процессе одиночные фотоны снова направляются куда нужно при помощи соседних структур, что снижает потери и позволяет использовать входящий свет. Технология метаповерхности позволяет фотонным чипам быть настолько тонкими, что их можно размещать друг на друге, а используя эффект замедленного света, производительность может быть значительно улучшена.

Здесь мы рассказываем про задачи, которые позволяет решить квантовая механика:

Xinhua