14:39 2024-04-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Multiskyrmioni controlați topologic: Cercetătorii propun o nouă familie de cvasiparticule
_ Multiskyrmioni controlați topologic: cercetătorii propun o nouă familie de cvasiparticule
Skyrmionii sunt cvasiparticule protejate topologic cu texturi de spin sofisticate, studiate pe scară largă în sisteme de materie condensată, magneți și recent în fotonică, care prezice un mare potențial în stocarea informațiilor de mare capacitate, datorită la texturile lor de spin topologic diversificate și stabile în regiuni ultramice asemănătoare particulelor.
Motivate de cererea de purtători de informații de ultra-capacitate, cercetările emergente caută să creeze și să controleze cvasiparticule mai complexe cu texturi topologice extinse de ordin superior în plus față de skyrmionii fundamentali, cum ar fi rețelele meron transformabile și fasciculele de skyrmion în magneți chirali, pungi de skyrmion cu sarcini topologice mari și heliknotonii cu noduri complexe în chistale lichide, pentru a numi câteva.
Totuși, acestea Texturile topologice există toate ca stări de echilibru în materiale, care pot fi perfecte pentru stocarea informațiilor în stare solidă, dar imposibile pentru transferul de informații dinamice pe distanțe lungi.
Studii recente despre skyrmionii optici (Nature Photonics) pot rezolva această problemă. . Este important că texturile de spin topologic pot fi create în câmpuri de lumină structurate cu dimensiuni mai mari (Lumină: Știință și Aplicații) și deschid o nouă direcție pentru comunicații optice de mare capacitate, cu rază lungă de acțiune, stabile din punct de vedere topologic, pentru a revoluționa societatea noastră informațională.
Prin urmare, apariția de noi forme de cvasiparticule optice cu structuri și ordine topologice extinse este întotdeauna foarte dorită și promițând extinderea frontierei fizice fundamentale și aplicate.
Într-o lucrare publicată în Physical Review Applied, un colaborarea internațională a propus o nouă familie de cvasiparticule, denumite multiskyrmioni, care posedă configurații extinse asemănătoare multipolului cu noi topologii din ce în ce mai complexe și controlate de multiple ordine topologice, dincolo de limita skyrmionilor normali.
În plus, cercetătorii prezintă generarea experimentală și controlul flexibil al unei game largi de stări topologice la cerere printr-o tehnică fotonică. Mai mult decât atât, skyrmionii standard sunt de obicei produși din materiale structurate exotice, cum ar fi magnetice chirale, sisteme plasmonice.
Ei arată că noul lor alfabet de cvasiparticule poate fi construit din lentile GRIN simple, împrumutându-se implementării imediate și pe scară largă și în sisteme mai compacte.
Mai mult, cvasiparticulele fotonice din lentilele GRIN pot fi cuplate la sisteme optice în spațiu liber, realizând un transport pe distanță lungă de topologii controlate.
Pe baza acestui lucru Avantaj, echipa propune un protocol practic de transfer de informații bazat pe cvasiparticule de criptare de ultra-capacitate, în care numerele topologice multiple de cvasiparticule diversificate sunt utilizate pentru a codifica și transfera informații cu topologii robuste împotriva perturbațiilor mediului.
În plus. , capacitatea și canalele din această schemă pot fi acoperite în mod flexibil prin aranjarea matricei de lentile GRIN/cvasiparticule, depășind metodele actuale de comunicare optică.
„Credem că această muncă este o piatră de hotar. Pe măsură ce skyrmionii sau cvasiparticulele din magneți au ridicat deja revoluția stocării de date stabile de ultra-capacitate, în timp ce munca noastră începe să facă față provocării și să deschidă o nouă direcție de cercetare a informaticii bazate pe skyrmion, de la stocarea constantă la transportul dinamic. Metoda noastră oferă soluții integrate și programabile de texturi complexe de particule, cu impact atât asupra sistemelor fotonice, cât și asupra sistemelor generale de materie condensată pentru a revoluționa informatica topologică și dispozitivele logice”, au spus oamenii de știință.
Comentarii:
Adauga Comentariu