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スタンフォード研究者、光トラップ、色変更結晶を設計

Laser lights in various colors

September, 12, 2019, Auburn Hills--スタンフォード大学ポスドク研究者、Momchil Minkovは、フォトニック結晶キャビティを使って2つのレーザビームを共存させることを目標にしていた。しかし、既存のフォトニック結晶キャビティは、通常、光の1波長を閉じ込める。1波長を収容するためにその構造は強くカスタマイズされている。
 研究チームは、1つの均一な構造を作る代わりに、光を閉じ込める2つの異なる方法を統合し、1つは赤外光を、もう1つは緑光を捉える構造とし、なおかつ1つの微小な結晶内に全てが内包されるようにした。
 ツーパート構造の詳細を調整した後、研究チームは4条件リストを作製した。これは、2つの異なる光波長を保持することができるフォトニック結晶キャビティ作製ガイドである。その成果は、図式というよりもレシピのようである。光を操作する構造は、非常に多くのタスクに有用であり、それに合わせて設計する技術は柔軟でなければならないからである。
 Minkovによると、一般的なレシピがある。レシピは、「材料が何であるかを言ってくれれば、非常に小さく、2周波数で光を閉じ込めるフォトニック結晶キャビティを得るために採るべきルールを教える」と説明している。

コンピュータと好奇心
 テレコムチャネルがハイウエイなら、異なる光波長を入れ替えることは、スローダウンを避けるために素早くレーン変更するのと同じである。多数のチャネルを持つ1つの構造は、より迅速な入れ替えを意味する。非線形オプティクスは量子コンピュータにとっても重要である。これらのコンピュータの計算は、エンタングル粒子の出現に依存しているからである。これは、Fan教授グループの結晶で起こる反対プロセスを通じて形成可能である、つまり1つの緑色の光粒子からツインになった赤色光粒子を生成する。
 「基本的に、われわれは、穴のあるスラブ構造、これらの穴を整列させることに取り組んでおり、われわれは光を制御、保持できる。われわれは、1mの数十億分の1の小さな穴を動かし、サイズを変更する。それが、成否の差になる。それは非常に奇妙なことであり、無限の魅力がある」と同教授は話している。
 研究チームは、実験室でこれらの複雑さと対決し、実験テスト用にフォトニック結晶キャビティを造り始める。
(詳細は、https://news.stanford.edu/)