Квантовий датчик для вимірювання інтенсивності, поляризації та довжини хвилі світла. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Квантовий датчик для вимірювання інтенсивності, поляризації та довжини хвилі світла

05.06.2022

Група дослідників з Єльського університету та Техаського університету в Далласі створила крихітний квантовий оптичний датчик, розмір якого становить приблизно одну тисячну частину від перетину людського волосся. Але, незважаючи на такі малі розміри, цей датчик має найширші можливості, використовуючи квантові властивості електронів, він здатний одночасно вимірювати інтенсивність, поляризацію і довжину хвилі світла. Створення такого універсального сенсора дозволить у майбутньому зробити значні прориви в галузях астрономії, охорони здоров'я та дистанційного зондування.

За останні роки вчені з'ясували, що скручування або інший вид деформації певних матеріалів у деяких випадках дозволяє надати цим матеріалам деякі властивості, які вони не мають у нормальному вигляді. В даному випадку вчені також використовували такий метод, застосувавши його по відношенню до двошарового графену, який отримав назву TDBG (twisted double bilayer graphene). Скручування графена порушує симетрію його кристалічних ґрат і наділяє графен абсолютно новими властивостями.

Така зміна властивостей графену призвела до того, що у вигнутому графені почав сильно виявлятися так званий аномальний фотоелектричний ефект (anomalous photovoltaic effect, APVE). Цей ефект полягає у перетворенні світла на електричний струм, величина якого пропорційно залежить від інтенсивності, поляризації та довжини хвилі світла. Більш того, деякі параметри цього ефекту можуть бути "підстроєні" за допомогою напруги, що прикладається до графену.

Далі вчені створили спеціалізовану штучну нейронну мережу, яка була навчена на даних, які отримують від графенового датчика, який опромінювався світлом з різними параметрами. І після такого навчання нейронна мережа стала здатна "розшифровувати" показання датчика, видаючи достовірні та точні результати щодо кожного зі згаданих вище параметрів світла.

Малі габарити нового інтелектуального датчика, який може замінити досить складні, громіздкі і дорогі пристрої, дозволять створити в майбутньому абсолютно нові типи астрономічних інструментів, медичного діагностичного обладнання, систем бачення для автономних транспортних засобів і літальних апаратів і т.п. Крім цього, робота, проведена вченими, відкриває цілу нову область, в якій "деформовані" матеріали виступатимуть як нелінійні оптичні компоненти.

<< Назад: Телепортаційний ретранслятор для квантового інтернету 06.06.2022

>> Вперед: Виробництво водню у відкритому морі 05.06.2022

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Імплантація біонічного ока 05.08.2015

Два роки тому Управління контролю якості харчових продуктів і лікарських препаратів США дозволило використання винаходу компанії Second Sight з Каліфорнії - біонічного ока під назвою Argus II. У Європі око, на розробку якого пішло $200 млн., було дозволено до застосування у 2011 р. (Нагадаємо, що у давньогрецькій міфології Аргус був багатооким велетнем та невсипущим вартовим).

Спочатку система була призначена для лікування пігментного ретиніту - спадкового дегенеративного захворювання очей, яке спричиняє сильне погіршення зору та часто сліпоту. Вона складається із встановленої в окулярах мініатюрної відеокамери, яка з'єднана бездротовим зв'язком з приймачем і матрицею мікроелектродів, імплантованих в сітківку пацієнта. Матриця, що покриває кут зору 20 градусів, стимулює живі клітини сітківки за допомогою електричних імпульсів, які по оптичному нерву доходять до мозку. Хоча нормальний зір не відновлюється, пацієнти можуть навчитися інтерпретувати ці сигнали і навіть розпізнавати кольори, великі літери та предмети.

Цього року компанія Second Sight розпочала випробування пристрою Argus II для зовсім іншого захворювання – сухої макулодистрофії, при якій, на відміну від пігментного ретиніту, порушується центральний зір. У випробуваннях має взяти участь п'ятьох пацієнтів. Першим серед них став 80-річний англієць, якому пристрій було імплантовано на початку липня в результаті операції під керівництвом професора університету Манчестера Пауло Станга (Paulo Stanga).

Після чотиригодинної операції пацієнт виявився спроможним визначати за допомогою біонічного ока вертикальні, горизонтальні та діагональні лінії на екрані комп'ютера. Крім того, через два тижні після операції пацієнт досить ефективно почав впізнавати контури предметів і людей.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт