Квантовая фотоника: учёные создали симулятор для моделирования сложных структур, включая атомные цепочки и нанотрубки

Научный коллектив под руководством профессора Ли Чуанфэна из Университета науки и технологий Китая (USTC) совершил значительный прогресс в области квантовой фотоники. Им удалось создать симулятор, который может моделировать сложные структуры, включая атомные цепи и нанотрубки, что является важным шагом для изучения материалов с низкими размерами.

Создание действенных симуляторов, способных воспроизводить динамику реальных систем, является одной из главных задач квантовой физики. Фотонные системы, которые используют свет для обработки и передачи информации, доказали свою перспективность в качестве универсальных решений для квантового моделирования.

Тем не менее, задача конструирования частотных решёток, способных воспроизводить сложные структуры, представляет собой серьёзную проблему. Такие решетки позволяют симулировать поведение частиц в различных условиях, однако их создание в кристаллической форме требует высокой степени точности и контроля.

Исследовательская группа во главе с профессором Ли Чуанфэном предложила новый метод, включающий использование тонкоплёночных кристаллов ниобата лития, обладающих высокой электрооптической чувствительностью. Это позволяло создавать частотные решети с применением высочайшей точности. Благодаря периодической модуляции резонатора на этом кристалле ученым удалось наблюдать зоны с определённой структурой, что представляет собой значительное достижение в области квантовой симуляции.

«Мы смогли разработать частотную решетку, способную воспроизводить структуры с произвольной связью. Это открывает возможности для изучения поведения частиц в различных условиях, будь то атомные цепи или нанотрубки», — подчеркнул профессор Ли Чуанфэн.

Значение этого открытия выходит за пределы квантовой физики. Разработанный симулятор может быть полезен для анализа поведения частиц в различных среды, что способно привнести новые открытия и инновации в материалы ведение, химию и биологию.

Опубликованные результаты исследования нашли своё место в журнале Physical Review Letters, одном из главных изданий в физической науке.

Источник: iXBT