Новые формы фотонов открыли двери передовым оптическим технологиям

Ученые научились проектировать изящные наноструктуры с новыми фотонными орбиталями. Это важное достижение для разработки эффективного освещения и чувствительных к свету датчиков.

Исследователи из Университета Твенте в Нидерландах получили важные сведения о фотонах, элементарных частицах, из которых состоит свет. Они ведут себя в удивительно большем разнообразии, чем электроны, окружающие атомы, и при этом их гораздо легче контролировать. Эти новые идеи имеют широкое применение в разных областях — от интеллектуального светодиодного освещения до новых фотонных битов информации, контролируемых квантовыми схемами, и чувствительных нанодатчиков. О достижении ученых написало издание Phys.org.

В атомах мельчайшие элементарные частицы, называемые электронами, занимают области вокруг ядра в формах, называемых орбиталями. Эти орбитали дают вероятность нахождения электрона в определенной области пространства. Квантовая механика определяет форму и энергию этих орбиталей. Подобно электронам, исследователи описывают область пространства, где фотон, скорее всего, находится, также с помощью орбиталей.

Ученые изучили фотонные орбитали и обнаружили, что при тщательном проектировании определенных материалов они могут создавать и контролировать эти орбитали с большим разнообразием форм и симметрий. Эти результаты имеют потенциальное применение в передовых оптических технологиях и квантовых вычислениях.