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  • 什么是光学拓扑绝缘体?

    作者:佚名 来源:光行天下整理 时间:2018-12-07 17:08 阅读:471 [投稿]
    在“蜂窝”网格结构中,每个波导的厚度仅为头发丝的十分之一,光在其中受到了拓扑保护――即使存在瑕疵,光也会不间断地流动。

    以色列理工大学的莫迪凯·塞格弗教授领导的团队和德国耶拿大学的阿历克斯·萨扎米特教授的团队使用了一列螺旋状、采用“蜂窝”网格结构排列的“波导”(像电线引导电一样引导光),在实验室展示了一种全新的“光学拓扑绝缘体”。

    在“蜂窝”网格结构中,每个波导的厚度仅为头发丝的十分之一,光在其中受到了拓扑保护――即使存在瑕疵,光也会不间断地流动。塞格弗表示:“拓扑保护意味着,光不会注意瑕疵的存在,会在瑕疵周围流动。”


    拓扑保护这一理念最初并非为了光而生,而是为了在固体物质中流动的电子。然而,以色列理工大学的米克尔·瑞切特斯曼和约纳坦·帕劳特尼克通过使用一列相互作用的波导,并让波导变成螺旋状而非直线形,从而将拓扑保护引入光子学。瑞切特斯曼说:“波导的螺旋天性打破了对称,因此,在前进的方向上,波导会顺时针旋转,而在后退方向上,波导会逆时针旋转。在我们的实验中,为了防止光传输出现不需要的散射,这一点是必须的。”

    光学拓扑绝缘体有望为我们探究和理解拓扑保护提供一个全新的平台。例如,很难或无法在固体物质内进行的所有实验现在使用光能够进行了。新理念有望成为光子通讯工业和光的超导体领域的重要部分绝缘体有望为我们探究和理解拓扑保护提供一个全新的平台。例如,。这一发现也意味着科学家们朝着光子计算和量子计算又前进了一步。

    光学工业是现代计算和通讯的心脏,光学使大量数据可以通过光纤快速传输。建立在光的流动和对光进行控制基础上的技术是计算机芯片制造和太阳能电池的核心技术。

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