折光材料

2015年三月,澳大利亞國家大學的研究組製作出一種新材料,稱為拓撲絕緣體。它能使通訊工業去改進光的計算片。這種革命性的材料,在顯微鏡,天線設計和量子計算機方面都有用。拓撲絕緣體具有蜿蜒(Zigzag)結構。光不能直接通過其中心,但能順利到達它的邊緣,並發生量子糾纏,在蜿蜒角處使光彎折,但光信號無損失。這種新材料的發現,為一些領域開闢了道路;包括:增大顯微鏡的納米量級光源;高效天線和量子計算的糾纏量子比特等。

2015年3月,澳大利亞國家大學(The Australian National University)Yuri Kivshar 教授領導的研究組製作出一種新材料,稱為拓撲絕緣體,它能使通訊工業去改進光的計算片。這種革命性的材料,在顯微鏡,天線設計和量子計算機方面都有用。

在光電子學中,以大而又複雜結構為基礎的類似材料已經有一些。但澳大利亞大學的人員用簡單和小型蜿蜒(zigzag)結構去創造一種有驚人性質的新材料。

拓撲絕緣體在電子學中已得到發展,並吸引了許多人的注意,想把它也用在光學方面。光和蜿蜒結構發生整體偶合,而妨礙光從中心通過;但光能順利到達材料的邊緣,在此,發生量子糾纏,稱為拓撲有序(topological order).

這種材料讓光繞它的角彎曲而光信號無損失。它之所以有這種性質是因為它的結構或拓撲形,而不是構成它的分子。

澳大利亞大學的研究人員用一行一行的陶瓷球做實驗,球的直徑比微波波長還小。結果是成功的。雖然理論提議用金屬夾心粒子,材料差別很大,但效果相同。對比其他國際研究人員,則用大型結構建造拓撲結構。

發現這種新材料為下面幾個領域開闢了道路:增大顯微鏡的納米量級光源;高效天線;量子計算的糾纏量子比特等。

參考文獻:

“Building shape inspires new material discovery" www.eurekalert.org/pub-releases/2015-03/anu-bsi032415.php

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