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:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Apple MacBook 23.07.2006 Apple расширила линейку пользовательских ноутбуков на процессорах Intel Core Duo. Новый MacBook имеет тонкий стильный корпус и оснащен кристально чистым 13-дюймовым широкоформатным экраном. Как заявила компания, по производительности данный лэптоп в 5 раз превышает iBook и в 4 раза - 12-дюймовый PowerBook. Таким образом, все ноутбуки от Apple теперь переведены на процессоры Intel, имеют встроенную видеокамеру iSight, систему дистанционного управления Front Row, DVI-выход, поддерживают подключение двух мониторов, оснащены Gigabit Ethernet, разъемами аудиовхода и выхода, а также специальным магнитным креплением шнура питания MagSafe. "Apple начала перевод ноутбуков на процессоры Intel Core Duo 15 февраля, выпустив MacBook Pro. И вот, спустя всего 90 дней, мы представили MacBook и полностью завершили переход на новые процессоры", - отметил Филип Шиллер, старший вице-президент отдела мирового маркетинга компании Apple.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025