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Chercheurs de l’Université Purdue documentent une onde de spin quantique pour la lumière

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Des chercheurs de l’Université Purdue ont créé une onde de spin quantique pour la lumière. Cela peut être un vecteur d’informations pour les nanotechnologies futures, mais avec une tournure unique: elles ne vont que dans un sens.

L’article de Todd Van Mechelen et Zubin Jacob intitulé “Unidirectional Maxwellian spin waves” a été publié dans la revue en libre accès Nanophotonique.

Les technologies de l’information à l’échelle nanométrique reposent sur la manipulation de particules telles que les électrons et les photons. L’électron, qui est le porteur de charge (électricité), est un fermion, tandis que le photon, qui est l’émetteur d’informations à longue distance, est un boson.

La différence la plus importante entre un fermion et un boson est littéralement la façon dont ils “tournent”. Même si le spin électronique est largement utilisé dans les nanotechnologies commerciales telles que les mémoires magnétiques, le spin optique n’est que récemment devenu un degré de liberté fondamental en nanophotonique avec des applications possibles dans les fibres optiques, la plasmonique, les résonateurs et même la métrologie quantique. Cette explosion de la recherche sur le spin optique est due aux caractéristiques remarquables des ondes électromagnétiques fortement confinées. À l’échelle nanométrique, le spin et la direction du mouvement de la lumière sont intrinsèquement liés l’un à l’autre.

Les chercheurs ont utilisé de nombreux modèles pour obtenir ce comportement, notamment une interface de support gyrotrope symétrique en miroir, illustrée dans la figure ci-jointe. La gyrotropie est une forme de réponse matérielle aux ondes lumineuses qui transfère le comportement de rotation d’électrons à des photons (indiqué par des flèches circulaires).

“Nos recherches ouvrent la voie à de nouvelles applications dans lesquelles les appareils communiquent des informations dans un sens mais les bloquent complètement dans le sens inverse. Ceci est important pour le fonctionnement en toute sécurité des appareils de forte puissance ainsi que pour la réduction des interférences entre les signaux électromagnétiques transmis et reçus du téléphone portable. antennes “, a déclaré Zubin Jacob.

Source de l’histoire:

Matériaux fourni par De Gruyter. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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