Объявлено о создании материала с нулевым коэффициентом преломления

В лаборатории профессора физики Эрика Мазура (Eric Mazur) Гарвардской Школы технологии и прикладных наук (SEAS) разработан первый в мире интегрируемый в микросхемы метаматериал с коэффициентом преломления, равным нулю. Это означает, что фаза света может распространяться в нем бесконечно быстро.

Новый метаматериал состоит из внедрённого в полимер массива кремниевых наностержней с покрытием из золотой фольги. Он может подключаться к кремниевым волноводам для работы в комплексе со стандартными интегрированными фотонными компонентами и чипами.

В материале с нулевым коэффициентом преломления свет больше не ведет себя как движущаяся волна. Вместо этого он имеет постоянную фазу, растянутую на бесконечно большую длину волны. Максимумы и минимумы такой волны являются функцией времени, но не пространства.

В журнале Nature Photonics авторы нового метаматериала описывают, как такая однородная фаза позволяет растягивать, сжимать, сгибать и скручивать свет без потерь энергии. Это открывает для нового метаматериала захватывающие перспективы, особенно в области квантовых вычислений.

«В квантовой оптике отсутствие движения фазы может позволить квантовым эмиттерам в полости или волноводе с нулевым преломлением излучать фотоны, которые всегда синхронизированы по фазе между собой, — заявил Филип Муноз (Philip Munoz), аспирант из группы Мазура. — Это может также улучшить перепутывание между квантовыми битами, поскольку входящие световые волны эффективно распределены и имеют бесконечную длину, перепутывая даже отдалённые частицы».