Пятница, 8 ноября, 2024

Новое на сайте

ДомойНаукаБыстрая связь с Марсом возможна с помощью квантовых технологий, считают ученые

Быстрая связь с Марсом возможна с помощью квантовых технологий, считают ученые

Ученые продемонстрировали передачу спина электрона фотонам. Этот квантовый процесс может обеспечить связь со скоростью света на межпланетных расстояниях.

Исследователи из Университета Буффало использовали электрические импульсы для преобразования магнитной информации в сигнал поляризованного света. Ученые считают, что открытие произведет революцию в оптических телекоммуникациях для передачи данных на большие расстояния, в том числе между Землей и Марсом.

В спинтронике, которая используется в магнитных компьютерных жестких дисках, информация представлена ​​спином электрона или направлением намагничивания. В ферромагнетиках различается количество электронов, спины которых ориентированы либо вдоль, либо против оси намагничивания. Результирующее изменение сопротивления является ключевым принципом устройств спинтроники, магнитное состояние которых сохраняется неопределенно долго.

Но информация о спине быстро теряется, когда электроны покидают ферромагнетик Это основное ограничение можно преодолеть, используя свет, обладающий круговой поляризацией или спиральностью в качестве дополнительного носителя информации.

Читать также:
Стартап создал робота с ИИ, чтобы помочь художникам создавать копии картин

Исследователи переключили намагниченность спинового инжектора с помощью электрического импульса, используя спин-орбитальный момент. Спин электрона быстро преобразуется в информацию, содержащуюся в испускаемых фотонах, что позволяет плавно интегрировать динамику намагничивания с оптическими технологиями.

Электрически управляемое преобразование достигается в электролюминесценции светодиодов. В будущем, благодаря внедрению полупроводниковых лазерных диодов, так называемые спин-лазеры, это кодирование информации может проложить путь к быстрой связи на межпланетных расстояниях, поскольку поляризация света сохраняется при распространении сигнала в космосе. 

Исследователи отмечают, что метод отвечает трем важнейшим критериям — работа при комнатной температуре, отсутствие необходимости в магнитном поле и возможность электрического управления. Подробно принцип работы технологии описан в журнале Nature.

На обложке: Изображение от starline на Freepik, сведения о лицензии