วิศวกรที่สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาอุปกรณ์ขนาดชิปสำหรับ
ระบบออปติคัลแบบดั้งเดิมนั้นให้คุณควบคุมลำแสงเลเซอร์ได้แม้เพียงลำเดียว เป็นตัวแทนของโครงสร้างขนาดใหญ่ที่มีขนาดเท่ากับโต๊ะอาหาร ประกอบด้วยเลนส์ โพลาไรเซอร์ กระจก และอุปกรณ์อื่นๆ มากมาย ในการสร้างเซ็นเซอร์แบบพกพาและคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะต้องใช้ชิปขนาดเล็ก
นักวิจัยได้รวมเทคโนโลยีทั้งสองเข้าด้วยกันในระดับไมโครชิป: วงจรโทนิครวมที่ใช้ช่องโปร่งใสขนาดเล็กและส่วนประกอบไมโครอื่นๆ เพื่อนำทางแสง และแหล่งที่มาของออพติกที่ไม่ธรรมดาซึ่งเรียกว่าเมตาเซอร์เฟสออปติคัล พื้นผิวดังกล่าวประกอบด้วยแผ่นกระจกที่มีโครงสร้างขนาดเล็กหลายล้านส่วนสูงเพียงไม่กี่แสนล้านส่วนของเมตร ซึ่งควบคุมคุณสมบัติของแสงโดยไม่จำเป็นต้องใช้เลนส์ขนาดใหญ่
ระบบสร้างเลเซอร์หลายตัวลำแสง (ลูกศรสีน้ำเงิน) และการควบคุมโพลาไรเซชันประกอบด้วยส่วนประกอบสามส่วน ได้แก่ อีวาเนสเซนต์คัปเปลอร์ (EVC) ซึ่งนำแสงจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่ง Metagrid (MG) ซึ่งกระจายแสง และ metasurface (MS) ซึ่งเป็นพื้นผิวแก้วขนาดเล็กที่มีเสานับล้านที่ทำหน้าที่เป็นเลนส์ รูปภาพ: NIST
ในชุดของการทดลองนักวิจัยแสดงให้เห็นว่าชิปโทนิคตัวเดียวทำงานของส่วนประกอบออปติก 36 ชิ้น ในขณะเดียวกันก็ควบคุมทิศทาง โฟกัส และโพลาไรเซชัน (ระนาบที่คลื่นแสงแกว่งขณะเคลื่อนที่) ของลำแสงเลเซอร์ 12 ลำที่แยกออกเป็นสี่สีที่แตกต่างกัน พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าชิปขนาดเล็กสามารถสั่งให้ลำแสงสองสีที่มีสีต่างกันวิ่งขนานกันได้ นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการสร้างนาฬิกาอะตอม
นักวิจัยทราบว่าพวกเขายังคงดำเนินต่อไปทำงานบนระบบออพติคอลเต็มรูปแบบโดยใช้ชิป จนถึงตอนนี้ แสงเลเซอร์ยังไม่ทรงพลังพอที่จะทำให้อะตอมเย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำมากซึ่งจำเป็นสำหรับนาฬิกาอะตอมขั้นสูงขนาดเล็ก
อ่านเพิ่มเติม:
ภาพใหม่ของนักวิทยาศาสตร์ที่งงงวยของฮับเบิล
นักวิทยาศาสตร์ได้ถอดรหัสต้นฉบับลึกลับของทอเลมี มันถูกซ่อนอยู่ภายใต้ข้อความอื่น
ดูแผนที่ความละเอียดสูงสุดของดาวอังคาร: 110,000 เฟรมและ 5.7 ล้านล้านพิกเซล