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  • 折光材料

    2015年三月,澳大利亚国家大学的研究组制作出一种新材料,称为拓扑绝缘体。它能使通讯工业去改进光的计算片。这种革命性的材料,在显微镜,天线设计和量子计算机方面都有用。拓扑绝缘体具有蜿蜒(Zigzag)结构。光不能直接通过其中心,但能顺利到达它的边缘,并发生量子纠缠,在蜿蜒角处使光弯折,但光信号无损失。这种新材料的发现,为一些领域开辟了道路;包括:增大显微镜的纳米量级光源;高效天线和量子计算的纠缠量子比特等。

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    2015年3月,澳大利亚国家大学(The Australian National University)Yuri Kivshar 教授领导的研究组制作出一种新材料,称为拓扑绝缘体,它能使通讯工业去改进光的计算片。这种革命性的材料,在显微镜,天线设计和量子计算机方面都有用。

    在光电子学中,以大而又复杂结构为基础的类似材料已经有一些。但澳大利亚大学的人员用简单和小型蜿蜒(zigzag)结构去创造一种有驚人性质的新材料。

    拓扑绝缘体在电子学中已得到发展,并吸引了许多人的注意,想把它也用在光学方面。光和蜿蜒结构发生整体偶合,而妨碍光从中心通过;但光能顺利到达材料的边缘,在此,发生量子纠缠,称为拓扑有序(topological order).

    这种材料让光绕它的角弯曲而光信号无损失。它之所以有这种性质是因为它的结构或拓扑形,而不是构成它的分子。

    澳大利亚大学的研究人员用一行一行的陶瓷球做实验,球的直径比微波波长还小。结果是成功的。虽然理论提议用金属夹心粒子,材料差别很大,但效果相同。对比其他国际研究人员,则用大型结构建造拓扑结构。

    发现这种新材料为下面几个领域开辟了道路:增大显微镜的纳米量级光源;高效天线;量子计算的纠缠量子比特等。

    参考文献:

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

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