В журнале Physical Review Letters вышла статья исследователей из университетов Манитобы (Канада) и Ланьчжоу (Китай), в которой продемонстрировано невзаимное управление скоростью света — способность направлять световые импульсы с разной скоростью в зависимости от направления. Для этого ученые использовали гибридную систему на основе магноники — области физики, изучающей кванты колебаний спинов, называемые магнонами.
Авторы соединили фотонную моду диэлектрического резонатора с магнонной модой ферромагнитного материала — железо-иттриевого граната. Благодаря внутренней хиральности, направленной прецессии спинов под действием магнитного поля, система позволяет по-разному воздействовать на свет в зависимости от направления его распространения.
В ходе экспериментов в магноникальную схему подавались микроволновые импульсы с двух сторон. Разница в фазе, связанная с направлением, приводила к эффектам задержки и опережения сигнала без потери мощности. В традиционных методах управлять можно было только амплитудой и одинаково в обе стороны.
Исследователи подчеркивают, что открытая возможность манипуляции именно фазой света важна для систем связи, где информация закодирована в форме импульсов. Более того, эффект невзаимного фазового сдвига может применяться в квантовых схемах и нейроморфных, т.е. имитирующих работу мозга, вычислениях.
Хотя достигнутая степень управления пока невелика, команда уже работает над улучшением чувствительности системы. В будущем это может привести к созданию устройств, способных направленно замедлять или ускорять световые импульсы, например, для фильтрации сигналов, квантовой логики и сверхбыстрых маршрутизаторов.
Ранее Наука Mail рассказывала о технологии обеспечения связи с помощью инфракрасного излучения.