mai 17, 2022

7seizh

Dernières nouvelles et nouvelles du monde de 7 Seizh sur les affaires, les sports et la culture. Nouvelles vidéo. Nouvelles des États-Unis, d'Europe, d'Asie-Pacifique, d'Afrique, du Moyen-Orient, d'Amérique.

Mise en évidence des dimensions artificielles

Le résonateur cyclique à modification interne réalisé à l’aide de la photonique au silicium génère une échelle de fréquence. Crédit : Université nationale de Yokohama

Les humains font l’expérience du monde en trois dimensions, mais une collaboration au Japon a développé une méthode pour créer des dimensions synthétiques afin de mieux comprendre les lois fondamentales de l’univers et éventuellement de les appliquer à des technologies avancées.


Ils ont publié leurs résultats le 28 janvier 2022 dans progrès scientifique.

« Le concept de dimensions est devenu un incontournable dans divers domaines de la physique et de la technologie contemporaines au cours des dernières années », a déclaré l’auteur de l’article Toshihiko Baba, professeur au Département de génie électrique et informatique de l’Université nationale de Yokohama. « Alors que les enquêtes sur les matériaux et les structures de faible dimension ont été fructueuses, les développements rapides de la topologie ont révélé une abondance d’autres phénomènes potentiellement utiles selon les dimensions du système, dépassant même les trois dimensions spatiales Disponible dans le monde qui nous entoure.

La topologie fait référence à une extension de la géométrie qui décrit mathématiquement des espaces avec des propriétés conservées en distorsion continue, comme la distorsion d’une bande de Möbius. Lorsqu’ils sont combinés avec la lumière, selon Baba, ces espaces physiques peuvent être dirigés d’une manière qui permet aux chercheurs de créer des phénomènes très complexes.

dans le Le vrai monde, de la ligne au carré en passant par le cube, chaque dimension fournit plus d’informations et nécessite également plus de connaissances pour la décrire avec précision. En photonique topologique, les chercheurs peuvent créer des dimensions de système supplémentaires, permettant de plus grands degrés de liberté et une manipulation multiforme de propriétés auparavant inaccessibles.

« Les dimensions synthétiques ont permis d’exploiter des concepts de dimensions supérieures dans des dispositifs de dimensions inférieures avec une complexité réduite, ainsi que d’alimenter des fonctions critiques de dispositifs telles que l’isolation optique sur puce », a déclaré Papa.

Les chercheurs ont créé une dimension artificielle sur un résonateur en anneau de silicium, en utilisant la même technique que celle utilisée pour construire des semi-conducteurs à oxyde métallique complémentaire (CMOS), une puce informatique capable de stocker de la mémoire. Un résonateur en anneau applique des guides pour contrôler et diviser les ondes lumineuses en fonction de paramètres spécifiques, tels que certaines bandes.

Selon Baba, le dispositif optique du résonateur en anneau de silicium a acquis des spectres optiques « en forme de peigne », résultant en des modes appariés cohérents avec un modèle unidimensionnel. En d’autres termes, l’appareil a produit une propriété mesurable – une dimension synthétique – qui a permis aux chercheurs de déduire des informations sur le reste du système.

Alors que l’appareil mis à niveau comprend une seule boucle, d’autres peuvent être empilés pour des effets en cascade et les signaux de fréquence optique sont rapidement distingués.

Surtout, Baba a déclaré que leur plate-forme, même avec des boucles empilées, est beaucoup plus petite et compacte que les méthodes précédentes, qui utilisaient des fibres optiques connectées à divers composants.

« La plate-forme de puces photoniques en silicium plus évolutive offre des avancées significatives, permettant à la photonique dimensionnelle synthétique de tirer parti d’une boîte à outils de fabrication commerciale CMOS sophistiquée et avancée, tout en créant des moyens pour que les phénomènes topologiques multidimensionnels soient intégrés dans de nouvelles applications de dispositifs », a déclaré Baba.

La flexibilité du système, y compris la possibilité de le reconfigurer si nécessaire, complète les espaces fixes équivalents dans espace réel, qui peut aider les chercheurs à contourner les limitations dimensionnelles de l’espace réel pour comprendre les phénomènes au-delà des trois dimensions, selon Baba.

« Ce travail démontre le potentiel d’utilisation de photons dimensionnels topologiques et synthétiques dans la pratique avec une plate-forme d’intégration pour la photonique sur silicium », a déclaré Baba. « Ensuite, nous prévoyons de collecter tous les éléments optiques de dimensions topologiques et synthétiques pour construire un circuit topologique intégré. »


Les dimensions synthétiques permettent une nouvelle façon de construire des isolants topologiques de haut niveau


Plus d’information:
Armandas Balčytis, Structures à l’échelle dimensionnelle industrielle sur une plateforme optique Si CMOS, progrès scientifique (2022). DOI : 10.1126 / sciadv.abk0468. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk0468

Fourni par l’Université nationale de Yokohama

la citation: Highlight Synthetic Dimensions (2022, 28 janvier) Extrait le 28 janvier 2022 de https://phys.org/news/2022-01-synthetic-dimensions.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Nonobstant toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.

READ  Les scientifiques identifient G-Exos comme un nanosupport pour transférer l'ARNt afin de stimuler la différenciation neurale des cellules souches