University of Wisconsin-Madisonin tutkijat ovat kehittämässä tekniikkaa, joka jonain päivänä voisi johtaa millä tahansa aallonpituudella operoivien laitteiden kehitykseen. Tutkimus perustuu uudenlaiseen ajatukseen siitä, mitä ohjaa sähkömagneettista säteilyä ja sen sirontaa säteilyn kohdatessa esteitä, tai vastaanottavan antennin.
Kun sähkömagneettisesti säteilevä energia, kuten valo, törmää minkä tahansa partikkelin kanssa, hiukkanen sirottaa sitä. Vastaavasti laite kuten antenni määrittää, kuinka paljon se sirottaa sitä sähkömagneettista säteilyä, jota se voi havaita.
- Kyseessä on perustavanlaatuinen laki, joka ohjaa sirontavoimakkuuksia ja sen suhteita aallonpituuksiin. Siksi esimerkiksi matkapuhelimen antenni on tietyn kokoinen, emmekä voi pienentää sitä, sanoo tutkimusta vetänyt professori Zongfu Yu.
Tutkimuksessaan Yu ja hänen avustajat osoittivat uuden lähestymistavan resonoivan sähkömagneettisen sironnan poikkileikkauksen - tai radiopinta-alan - parantamiseksi yli tuhatkertaisesti. Tämän tekee mahdolliseksi hiljattain löydetty valon topologinen ominaisuus, joka voi muuttaa dramaattisesti valonsironnan manipulointia.
- Tämän seurauksena voimme purkaa aallonpituuden ja poikkileikkauksen välisen siteen, toteaa Yu yliopistonsa tiedotteessa.
Taajuus, aaltovektori, polarisaatio ja vaihe ovat perustavanlaatuisia ominaisuuksia, joita käytetään usein kuvaamaan fotonijärjestelmää, sanoo Kiinan tiedeakatemian ja Beijing National Laboratoryn professori Ling Lu.
Topologisella fotoniikalla voisi olla sovelluksia aloilla, jotka tarvitsevat keskitetyn valon pienellä alueella, kuten lääketieteellisellä kuvantamisella, valoilmaisimilla, radiotaajuisella sotilastietoliikenteellä ja muilla.
- Sitä voidaan myös laajentaa sähköisiin ja akustisiin järjestelmiin, koska ne kaikki ovat aaltoja, kertoo tutkimuspaperin johtava kirjoittaja Ming Zhou.
Tutkimusartikkeli ”Electromagnetic scattering laws in Weyl systems” löytyy kokonaisuudessaan Nature Communications -lehden artikkeliosiosta.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 23.11.2017
Kun verkkojen välisten yhdyskäytävien toteuttamisessa ollaan siirtymässä enenevässä määrin yhdessä tapahtuvaan reunalaskennan ja tekoälyn hyödyntämiseen, yksi järjestelmäkomponentti tahtoo jäädä turhan vähälle huomiolle: ihmisen ja koneen välisen rajapinnan toteuttava laite. Näin voi käydä esimerkiksi käytettäessä laitekehikkoja tai tietokonekoteloita järjestelmäarkkitehtuuriin kuuluvien edge-solmujen tekoälytoimintojen sijoituspaikkoina, kirjoittaa Advantech artikkelissaan.
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
