Физици „завъртяха” светлината при стайна температура

Експеримент със светлината може да стане основа за създаване на по-мощни квантови компютри
(снимка: CC0 Public Domain)

Японски изследователи намериха начин да завъртят светлина при стайна температура, проправяйки пътя за по-мощни квантови компютри. Физиците от Университета Нагоя са успели да направят това чрез деформиране на пластмасов субстрат. Новото устройство може да се превърне в основа на фотонни квантови компютри.

Някои видове квантови компютри използват фотони за предаване на информация и извършване на операции с данни. За да се кодира информация с помощта на фотони, електроните в устройството се манипулират в определено състояние, което е или нула, или единица. Когато електроните взаимодействат с определени светлоизлъчващи материали, те предават тази информацията на фотони, които могат да я съхраняват и манипулират.

Един от най-модерните методи за кодиране на данни в квантовите компютри е така наречената поляризирана светлина. Проблемът е, че този вид хирална поляризирана светлина обикновено се създава с помощта на силни магнити, охладени до почти абсолютната нула, което изисква големи лабораторни съоръжения. Но в новото японско изследване учените от университета в Нагоя са намерили начин да произвеждат тази светлина при стайна температура без магнити.

В ранните експерименти екипът е създал полупроводниково устройство за излъчване на светлина при температури до -193° C. Физиците забелязват, че поляризирана светлина се генерира и при по-високи температури в някои части на устройството, но само там, където субстратът е деформиран. Там, където субстратът не се деформира, излъчване не възниква, докато температурата не падне рязко.

За да проверят хипотезата, че напрежението в материала играе роля, учените създали ново устройство, направено от волфрамов дисулфид върху пластмасова основа. Те огънали устройството така, че в материала да се създаде напрежение и установяват, че в него се генерира електрически ток, който тече в същата посока като приложеното напрежение.

Това позволява на устройството да генерира „долинно”-поляризирана светлина при стайна температура. За да превключат движението на светлината в обратна посока, учените използвали електрическо поле. Подробности за експеримента са публикувани в научното списание Advanced Materials.