ອຸປະກອນຈຸລະພາກ ແລະເລເຊີທີ່ມີປະສິດທິພາບກວ່າ

ອຸປະກອນຈຸລະພາກ ແລະມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນເລເຊີ
ນັກຄົ້ນຄວ້າສະຖາບັນໂພລີເທກນິກ Rensselaer ໄດ້ສ້າງ aອຸປະກອນເລເຊີນັ້ນແມ່ນພຽງແຕ່ຄວາມກວ້າງຂອງຜົມຂອງມະນຸດ, ເຊິ່ງຈະຊ່ວຍໃຫ້ນັກຟິສິກສຶກສາຄຸນສົມບັດພື້ນຖານຂອງວັດຖຸແລະແສງສະຫວ່າງ. ວຽກງານຂອງເຂົາເຈົ້າ, ຈັດພີມມາຢູ່ໃນວາລະສານວິທະຍາສາດທີ່ມີຊື່ສຽງ, ຍັງສາມາດຊ່ວຍພັດທະນາ lasers ປະສິດທິພາບຫຼາຍສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນພາກສະຫນາມຕັ້ງແຕ່ຢາປົວພະຍາດການຜະລິດ.

ໄດ້ເລເຊີອຸປະກອນແມ່ນເຮັດດ້ວຍວັດສະດຸພິເສດທີ່ເອີ້ນວ່າ insulator topological photonic. insulators topological photonic ແມ່ນສາມາດນໍາພາ photons (ຄື້ນຟອງແລະອະນຸພາກທີ່ເຮັດໃຫ້ມີແສງ) ໂດຍຜ່ານການໂຕ້ຕອບພິເສດພາຍໃນວັດສະດຸ, ໃນຂະນະທີ່ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ອະນຸພາກເຫຼົ່ານີ້ກະແຈກກະຈາຍຢູ່ໃນວັດສະດຸຕົວມັນເອງ. ເນື່ອງຈາກວ່າຄຸນສົມບັດນີ້, insulators topological ເຮັດໃຫ້ photons ຫຼາຍເຮັດວຽກຮ່ວມກັນທັງຫມົດ. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ topological " simulators quantum," ອະນຸຍາດໃຫ້ນັກຄົ້ນຄວ້າສຶກສາປະກົດການ quantum - ກົດຫມາຍທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ຄຸ້ມຄອງບັນຫາໃນລະດັບຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ສຸດ - ໃນ mini-labs.
“ໄດ້ພູມິສາດ photonicinsulator ພວກເຮົາເຮັດແມ່ນເປັນເອກະລັກ. ມັນເຮັດວຽກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ. ນີ້ແມ່ນບາດກ້າວບຸກທະລຸທີ່ສໍາຄັນ. ກ່ອນຫນ້ານີ້, ການສຶກສາດັ່ງກ່າວສາມາດປະຕິບັດໄດ້ພຽງແຕ່ການນໍາໃຊ້ອຸປະກອນຂະຫນາດໃຫຍ່, ລາຄາແພງເພື່ອເຮັດໃຫ້ສານເຢັນໃນສູນຍາກາດ. ການຄົ້ນຄວ້າຈໍານວນຫຼາຍ LABS ບໍ່ມີອຸປະກອນປະເພດນີ້, ດັ່ງນັ້ນອຸປະກອນຂອງພວກເຮົາເຮັດໃຫ້ປະຊາຊົນຫຼາຍສາມາດເຮັດການຄົ້ນຄວ້າຟີຊິກພື້ນຖານນີ້ຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງ, "ກ່າວວ່າ Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) ຜູ້ຊ່ວຍອາຈານໃນພະແນກວິທະຍາສາດແລະວິສະວະກໍາວັດສະດຸແລະຜູ້ຂຽນອາວຸໂສຂອງການສຶກສາໄດ້. ການກວດສອບຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ໃນການທົດລອງທາງດ້ານຄລີນິກໃນອະນາຄົດແລະອາດຈະນໍາໄປສູ່ທາງເລືອກການປິ່ນປົວໃຫມ່ສໍາລັບຄົນເຈັບທີ່ເປັນພະຍາດນີ້." ເຖິງແມ່ນວ່າຂະຫນາດຕົວຢ່າງຂອງການສຶກສາແມ່ນຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ, ການຄົ້ນພົບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຢາໃຫມ່ນີ້ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບທີ່ສໍາຄັນໃນການປິ່ນປົວພະຍາດທາງພັນທຸກໍາທີ່ຫາຍາກນີ້. ພວກເຮົາຫວັງວ່າຈະມີການກວດສອບຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ໃນການທົດລອງທາງດ້ານການຊ່ວຍໃນອະນາຄົດແລະອາດຈະນໍາໄປສູ່ທາງເລືອກການປິ່ນປົວໃຫມ່ສໍາລັບຄົນເຈັບທີ່ເປັນພະຍາດນີ້.”
"ນີ້ຍັງເປັນບາດກ້າວອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ການພັດທະນາຂອງເລເຊີເພາະວ່າຂອບເຂດອຸປະກອນອຸນຫະພູມຫ້ອງຂອງພວກເຮົາ (ຈໍານວນພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການເພື່ອເຮັດໃຫ້ມັນເຮັດວຽກ) ແມ່ນຕ່ໍາກວ່າອຸປະກອນ cryogenic ທີ່ຜ່ານມາເຈັດເທົ່າ," ນັກຄົ້ນຄວ້າກ່າວຕື່ມວ່າ. ນັກຄົ້ນຄວ້າສະຖາບັນ Rensselaer Polytechnic ໄດ້ນໍາໃຊ້ເຕັກນິກດຽວກັນທີ່ໃຊ້ໂດຍອຸດສາຫະກໍາ semiconductor ເພື່ອສ້າງ microchips ເພື່ອສ້າງອຸປະກອນໃຫມ່ຂອງພວກເຂົາ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍການ stacking ປະເພດວັດສະດຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍຊັ້ນ, ຈາກລະດັບປະລໍາມະນູເຖິງໂມເລກຸນ, ເພື່ອສ້າງໂຄງສ້າງທີ່ເຫມາະສົມທີ່ມີຄຸນສົມບັດສະເພາະ.
ເພື່ອເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນເລເຊີ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຂະຫຍາຍແຜ່ນບາງໆຂອງ selenide halide (ໄປເຊຍກັນທີ່ປະກອບດ້ວຍເຊຊຽມ, ນໍາແລະ chlorine) ແລະແກະສະຫລັກໂພລີເມີທີ່ມີຮູບແບບໃສ່ພວກມັນ. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ sandwiched ແຜ່ນໄປເຊຍກັນເຫຼົ່ານີ້ແລະໂພລີເມີລະຫວ່າງວັດສະດຸອອກໄຊຕ່າງໆ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ວັດຖຸປະມານ 2 microns ຫນາແລະ 100 microns ຍາວແລະກວ້າງ (ຄວາມກວ້າງສະເລ່ຍຂອງຜົມຂອງມະນຸດແມ່ນ 100 microns).
ເມື່ອນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສ່ອງແສງເລເຊີໃສ່ອຸປະກອນເລເຊີ, ຮູບແບບສາມຫຼ່ຽມທີ່ສະຫວ່າງໄດ້ປາກົດຢູ່ໃນການໂຕ້ຕອບການອອກແບບວັດສະດຸ. ຮູບແບບແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍການອອກແບບອຸປະກອນແລະເປັນຜົນມາຈາກຄຸນລັກສະນະ topological ຂອງເລເຊີ. "ການສາມາດສຶກສາປະກົດການ quantum ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງແມ່ນຄວາມສົດໃສດ້ານທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນ. ວຽກງານປະດິດສ້າງຂອງອາຈານ Bao ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າວິສະວະກໍາວັດສະດຸສາມາດຊ່ວຍພວກເຮົາຕອບບາງຄໍາຖາມທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນວິທະຍາສາດ." ຄະນະບໍດີວິສະວະກໍາສະຖາບັນ Rensselaer Polytechnic ກ່າວ.