โยนอิเล็กตรอนบางส่วนลงบนพื้นผิวของฉนวนทอพอโลยี และดูเหมือนพวกมันจะคงอยู่ยงคงกระพัน และสามารถข้ามสิ่งกีดขวางไปตามเส้นทางได้อย่างง่ายดาย ตอนนี้นักวิจัยได้สร้างโครงสร้างที่ช่วยให้อนุภาคของแสงทำสิ่งเดียวกันได้ การสาธิตครั้งแรกของฉนวนทอพอโลยีสำหรับโฟตอน รายงานเมื่อวันที่ 10 เมษายนในNatureอาจนำไปสู่การส่งสัญญาณแสงที่ดีขึ้นซึ่งมีความสำคัญสำหรับการสื่อสารทั่วโลก
“ฉันคิดว่ามันวิเศษมาก” มิชาล ลิปสัน นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษานี้กล่าว “แสงส่องผ่านสิ่งกีดขวางใด ๆ ซึ่งค่อนข้างน่าทึ่ง”
ฉนวนเชิงทอพอโลยีเป็นพื้นที่ของฟิสิกส์ของสสารควบ
แน่นที่กำลังขยายตัวมากขึ้น นับตั้งแต่เสนอในปี 2548 ( SN: 5/22/10, หน้า 22 ) วัสดุทั่วไปคือตัวนำหรือฉนวน แต่ฉนวนทอพอโลยีเช่นบิสมัทเทลลูไรด์เป็นลูกผสมที่แปลกใหม่: พวกมันปิดกั้นกระแสไฟฟ้า แต่ยอมให้อิเล็กตรอนไหลไปตามพื้นผิวของพวกมัน
ยิ่งไปกว่านั้น อิเลคตรอนบนพื้นผิวเหล่านี้สามารถเคลื่อนที่ได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวางผ่านการกระแทกและร่องที่ปกติจะขวางทางของพวกมัน คุณสมบัติที่มีประโยชน์นั้นทำให้ฉนวนทอพอโลยีเป็นที่สนใจของผู้สมัครสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต
ความสามารถในการทำให้อิเล็กตรอนสามารถท่องไปตามพื้นผิวและหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางนั้นช่างน่าดึงดูดใจนักฟิสิกส์บางคนได้ตรวจสอบว่าอนุภาคอื่น ๆ โดยเฉพาะโฟตอนสามารถทำสิ่งเดียวกันได้หรือไม่ นอกจากอิเล็กตรอนแล้ว โฟตอนยังเป็นองค์ประกอบสำคัญของเทคโนโลยีสมัยใหม่ อิเล็กตรอนไหลผ่านชิปในคอมพิวเตอร์และสมาร์ทโฟนของเรา ในขณะที่โฟตอนเป็นสื่อข้อมูลที่ช่วยให้สามารถสื่อสารความเร็วสูงผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงได้
กุญแจสู่เครือข่ายการสื่อสารที่เร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้นคือการลดการกระจายของโฟตอนเมื่อเผชิญกับสิ่งกีดขวาง
ด้วยเป้าหมายในใจ นักฟิสิกส์ Mordechai Segev และทีมงานของเขาที่ Technion-Israel Institute of Technology ในไฮฟาพร้อมด้วยเพื่อนร่วมงานจาก Friedrich Schiller University Jena ในเยอรมนี ได้ เริ่มสาธิตโทโพโลยีโทโพโลยีแบบแรก พวกเขาเริ่มต้นด้วยบล็อกแก้วและสลักในท่อนำคลื่นแบบเกลียวหลายร้อยตัว ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นสายไฟสำหรับแสง ท่อนำคลื่นถูกบรรจุอย่างแน่นหนาในโครงสร้างคล้ายรวงผึ้ง ดังนั้นแสงที่พยายามลอดผ่านท่อนำคลื่นหนึ่งเข้าไปรบกวนแสงในส่วนอื่นๆ และตัดออก
ส่วนเดียวของท่อนำคลื่นแต่ละอันที่ไม่ตัดแสงคือขอบด้านนอก เป็นผลให้โฟตอนถูกนำพาไปตามด้านนอกของกลุ่มท่อนำคลื่นโดยกักขังไว้ที่พื้นผิวของบล็อกแก้ว
เมื่อนักวิจัยฉายแสงสีแดงบนใบหน้าด้านหนึ่งของกระจก โฟตอนจะเคลื่อนไปตามพื้นผิวของกระจก และเลี้ยวได้อย่างง่ายดายเมื่อไปถึงขอบกระจกแล้วจึงเดินต่อไปตามพื้นผิว ไม่มีแสงใดกระจัดกระจายไปตามความไม่สมบูรณ์ของพื้นผิว
Segev กล่าวว่าฉนวนโทโพโลยีโทโพโลยีในทีมของเขาจะนำไปสู่การส่งสัญญาณแสงที่ดีขึ้น จาค็อบ เทย์เลอร์ นักฟิสิกส์จากสถาบันควอนตัมร่วมของมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ กล่าวเสริมว่าคุณสมบัติในการควบคุมแสงที่น่าประทับใจของการสร้างกลุ่มอาจทำให้ผู้คนส่งข้อมูลผ่านลวดที่นิยมใช้กันซึ่งรู้จักกันในชื่อใยแก้วนำแสงแบบหลายโหมดได้
เทย์เลอร์มีการใช้งานที่คล้ายกันในใจสำหรับฉนวนทอพอโลยีแบบโทโพโลยีที่ทีมของเขากำลังสร้างขึ้น แม้ว่าโครงสร้างของวัสดุในทีมของเขาจะไม่ง่ายเหมือนของ Segev แต่ก็ทำจากส่วนประกอบที่มีซิลิกอนเป็นหลัก เช่นเดียวกับที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโทรคมนาคม
Segev คาดหวังตัวอย่างอีกมากมายในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า “มีหลายกลุ่มที่แข่งขันกันเพื่อพยายามบรรลุเป้าหมายนี้” เขากล่าว “เราดีใจที่ชนะการแข่งขัน”
credit : reallybites.net kilelefoundationkenya.org fenyvilag.com felhotarhely.net brucealmighty.net cheapcurlywigs.net anonymousonthe.net tabletkinapotencjebezrecepty.com seriouslywtf.net hornyhardcore.net
