【超快相位測量可以提高光計算】

八方

【超快相位測量可以提高光計算】

 

超快鐳射在馬克斯 · 普朗克量子光學研究所

在德國的物理學家說，他們已經創造的超快電腦的使用而不是電子信號的光資訊處理的重要步驟。

團隊創建了第一個緊湊的電子裝置可以測量極短的光脈衝的絕對相位。

雖然首先該設備預計將在鐳射實驗室中找到使用，它總有一天可以使用超短光脈衝資訊處理系統中發揮重要的作用。

工作是完成由費倫茨 Krausz和他的同事的馬克斯普朗克研究所的量子光學中加興。

在 2001 年由 Krausz 領導的團隊的同事生成和測量持久的只有 attoseconds — — 只是一米的十億分之一十億分之一秒的第一個孤立光脈衝。

這種脈衝自用於研究原子內部電子的運動，他們形成新的和新興領域的"阿秒物理學"的基礎。

雖然過去十年來用於創建和表徵這些脈衝的技術得到了改善，它仍然涉及到大型，昂貴的設備碎片使用。

這包括用於使絕對相位測量，所必需的理解快速變光信號的技術。

雖然有很多技巧在輕相感應的相對變化，測量其絕對值 （相對於標準） 是可視光脈衝的一個挑戰。

目前，有可用的技術 — — 阿秒裸奔和身歷聲閾上電離 （ATI） — — 但這兩種方法要求高真空的條件和大量的物理空間，使他們不適合部署在一個很小的設備上。

到導體絕緣體

新的工作基礎上做在 2013 年，當該團隊發現光可以迅速變成一個電絕緣體電導體的研究。

當金屬 — — 介質 — — 金屬交界處被暴露在極短的脈衝的強烈時，團隊是光的能夠測量流過電極電流。

研究人員發現可以通過改變脈衝的波形控制的力量和方向的電流。

現在，科學家發明了一種設備，使用這種效應來測量很短脈衝的絕對相位。

一個脈衝的階段由使用設備跟蹤正弦變化的光，在千兆設備中的磁碟機的振盪電流的電場 （1015） 的頻率。

團隊成員尼古拉斯 Karpowicz，也的馬克斯 · 普朗克研究所的量子光學說："這提出令人興奮的使用這些極為快速的電流實際上測量光學領域通過直接的電子讀數，前景"。

其結果是形狀的一種設備，可以採取快速振盪光場的"快照"。

飛秒雷射脈衝

測量了在持續約一飛秒 （10−15） 的光脈衝。這些脈衝用於在一個需要的原始的飛秒脈衝的絕對相位精確知識的過程中生成 (10-18) 阿秒脈衝。

探測器的優點之一是它比現有的更緊湊，並不需要在真空中。

"[這是] 容易想像它成為商業的裝置 — — 黑色的小盒子 — — 其他研究小組可以購買和使用從他們的鐳射，測量 [輕相]"說John Tisch的倫敦帝國學院，不參加研究。

其他人，但是，指出我們理解的效果是仍處於發展初期。

"普遍適用性和可轉讓性這種觀察到其他介質材料或幾何形狀還不得而知，"說Joachim Burgdörfer的理論物理學研究所、 維也納技術大學在奧地利，他沒有參與這項研究。

需要更多研究

原則上，該設備可用於將轉換成電子資料編碼的光脈衝的資訊。

Krausz 說，"這可能會導致的數萬倍比今天的數碼電子產品之所以能夠這樣做 — — 有可能增加計算能力通過關于同樣的因素，在長期，高利率的信號處理能力"。

然而，他警告說它可能需要很長的時間，這種情況發生，如果在所有。事實上，加快了電子產品將需要更多隻是光相位測量。

面臨任何想要創建高速電路的另一個重要挑戰找到本質上在反向運行之間相互作用的方式。

這就是造成的光場回應電氣設備中的變化的變化： 和這種情況發生在相同的極短時間刻度上。

雖然仍有一些路要走光 wave 小工具出現在市場上之前，研究是"肯定的路上的墊腳石"說 Tisch。"

在將來，這種裝置可以說是在相同的燈光作為從 20 世紀 40 年代，第一電晶體，雖然開創性的在他們的時間，以今天的標準看起來像一個學校科學博覽會專案，"他補充道。

在自然光子學 》中描述了設備.

關於作者

卡蒂婭無是一個總部設在英國的科學作家

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Fjan%2F17%2Fultrafast-phase-measurements-could-boost-optical-computing