Американские ученые разработали оптическое устройство, которое позволяет изменять и точно настраивать частоты фотонов в потоке света, создавая практически любой цвет. Устройство может быть применимо во многих областях от цифровых коммуникаций и искусственного интеллекта до квантовых вычислителей. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Ученые из Стэнфордского университета разработали компактное оптическое устройство для точечного изменения и настройки частоты фотонов в потоке света. Прибор позволяет изменять длину волны определенного фотона и получать излучение практически любого цвета, а также менять процентное соотношение длин волн входящих фотонов, не меняя при этом их числа.
Компактное устройство состоит из волновода, от которого отходит серия колец. У каждого кольца есть модулятор, преобразующий частоту проходящих фотонов, которую наш глаз воспринимает как цвет. Количество колец неограниченно, поэтому инженеры могут точно управлять устройством, создавая свет практически любого цвета. Среди приложений нового устройства — оптические нейронные сети для искусственного интеллекта, использующие фотоны вместо электронов.
Цвет фотона определяется его частотой и связанной с ней длиной волны. Простое преобразование может включать в себя сдвиг длины волны фотона, например с 500 нанометров на 510 нанометров — для человеческого глаза это будет означать изменение цвета с голубого на зеленый. Однако архитектура нового устройства предполагает и более сложные преобразования. Например, входящий световой поток, состоящий из 20% фотонов с длиной волны 500 нм и 80% с длинной волны 510 нм, может быть преобразован в любое другое соотношение при сохранении общего числа фотонов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
