Оптические волны с обращением времени

21.12.2020

Физики представили новую методику, с помощью которой продемонстрировали обращение времени для оптических волн. Открытие поможет в области телекоммуникаций и биомедицинской визуализации.

Обращение времени в физике не означает путешествия "назад в будущее". Это свойство означает, что можно проследить движение волны по ее пути в обратном направлении, как если бы мы смотрели фильм в перемотке назад. Представим, что мы бросили в бассейн тяжелый предмет. При этом мы увидели бы всплеск воды и формирования волн на ее поверхности, которые бы со временем утихли. Теперь, если послать в бассейн обращенные во времени волны, они в конечном итоге суммируются и смогут сформировать всплеск, который мы наблюдали после падения тяжелого предмета в бассейн.

До сих пор такое обращение не удавалось наблюдать для электромагнитных волн видимого диапазона в трехмерном пространстве. Сделать это смогли ученые из Квинслендского университета и Nokia Bell Labs. Они создали устройство, которое позволяет контролировать движение света в пространстве с помощью оптоволокна.

Управлять светом и обращать его во времени крайне трудно, так как эти процессы с участием электромагнитных волн происходят в течение триллионных долей секунды.

Чтобы понять суть разработки, исследователи предлагают представить себе движение света через туман. В начале свет представляет собой сконцентрированный луч, но в тумане он начинает рассеиваться и доходит до нас именно в таком виде. Задача исследователей была в том, чтобы собрать весь рассеянный таким образом свет и восстановить его обратный путь, сфокусировав в одну точку.

Новая установка позволила впервые обратить оптическую волну во времени. Такая способность управлять распространением света будет полезна для многих применений, начиная с визуализации и захвата объектов с помощью электромагнитных волн и заканчивая созданием очень интенсивных лазерных лучей.

<< Назад: Новый рекорд плотности данных на магнитной ленте 22.12.2020

>> Вперед: DC/DC-преобразователи OPTIREG Switcher TLS412xD0x 21.12.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Женщинам труднее бросить наркотики 14.02.2015 Известно, что наркотическая зависимость у женщин развивается быстрее, чем у мужчин, и вероятность рецидива после наркологического лечения у женщин тоже выше. Нейробиологические причины этого удалось выяснить исследователям из Медицинского колледжа Вейл Корнелл при Корнельском университете (США). Хотя эксперименты ставили на крысах, есть все основания полагать, что здесь мы имеем дело с достаточно универсальным свойством нервной системы и что полученные результаты вполне применимы и к людям. Зависимость от наркотических веществ у женщин протекает в более тяжелой форме - возможно, не в последнюю очередь из-за особенностей работы опиоидных рецепторов мозга. Развитие зависимости связано с ассоциативной работой нервной системы. Безусловно, способность формировать ассоциации - свойство очень полезное, однако, когда речь идет о наркотических веществах, ассоциации возникают там, где не надо. Оказалось, что у крыс-самок иначе, чем у самцов, работают участки гиппокампа, связанные с ассоциативными связями. (Гиппокамп - один из главных центров памяти в мозге, и само собой разумеется, что ассоциативное мышление без него обойтись не может.) У особей женского пола на работу ассоциативных нейронов сильнейшее влияние оказывал женский половой гормон эстроген. Чем больше его было (а уровень эстрогена колеблется по ходу менструального цикла), тем сильнее были синапсы между нейронами, тем сильнее были соединены между собой нервные клетки, и не было никаких препятствий для проведения нервного импульса. В усилении межнейронных связей под действием эстрогена важную роль играла система опиоидных рецепторов. В статье в Journal of Neuroscience авторы пишут, что один из них, мю-рецептор, поддерживает фоновую активность нейронов у самок, но не у самцов. Другой, под названием дельта-рецептор, стимулирует долговременную потенциацию, то есть помогает сохранять синапс в рабочем состоянии даже после того, как исходный раздражитель исчез. Под действием эстрогена количество дельта-рецепторов у самок становилось в три раза больше, чем у самцов. Опиоидные рецепторы срабатывают тогда, когда нужно успокоиться, снять психическое и физиологическое возбуждение, уменьшить болевые ощущения, создать ощущение эйфории. Чтобы их включить, есть эндогенные опиоиды, вырабатываемые самим организмом. Если же опиоиды начинают поступать извне в виде какого-нибудь наркотика, то в результате образуется прочная нервная цепочка, которая запомнит приятные ощущения, связанные с приемом вещества. А поскольку опиоидные рецепторы влияют на активность ассоциативных путей, то и всевозможные ассоциации будут завязаны на наркотическое ощущение. В женской нервной системе все эти связи будут прочнее благодаря эстрогену. Полученные результаты могут пригодиться не только в лечении наркозависимости. Многие современные обезболивающие препараты, работающие с опиоидной системой, действуют на мю-рецепторы, и, хотя такие лекарства эффективно снимают боль, они же, увы, еще и могут вызывать привыкание и зависимость. Авторы работы полагают, что можно создать иные анальгетики, которые будут по-особому действовать на дельта-рецепторы, не грозя больному наркозависимостью.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026