نئے آپٹیکل ڈیوائس کے ساتھ، انجینئر روشنی کے رنگ کو ٹھیک کر سکتے ہیں۔

ماخذ نوڈ: 827289

ہوم پیج (-) > پریس > With new optical device, engineers can fine tune the color of light

Shanhui Fan (Image credit: Rod Searcey)
Shanhui Fan (Image credit: Rod Searcey)

خلاصہ:
Among the first lessons any grade school science student learns is that white light is not white at all, but rather a composite of many photons, those little droplets of energy that make up light, from every color of the rainbow – red, orange, yellow, green, blue, indigo, violet.

نئے آپٹیکل ڈیوائس کے ساتھ، انجینئر روشنی کے رنگ کو ٹھیک کر سکتے ہیں۔


Stanford, CA | Posted on April 23rd, 2021

Now, researchers at Stanford University have developed an optical device that allows engineers to change and fine-tune the frequencies of each individual photon in a stream of light to virtually any mixture of colors they want. The result, published April 23 in Nature Communication, is a new photonic architecture that could transform fields ranging from digital communications and artificial intelligence to cutting-edge quantum computing.

“This powerful new tool puts a degree of control in the engineer’s hands not previously possible,” said Shanhui Fan, a professor of electrical engineering at Stanford and senior author of the paper.

The clover-leaf effect

The structure consists of a low-loss wire for light carrying a stream of photons that pass by like so many cars on a busy throughway. The photons then enter a series of rings, like the off-ramps in a highway cloverleaf. Each ring has a modulator that transforms the frequency of the passing photons – frequencies which our eyes see as color. There can be as many rings as necessary, and engineers can finely control the modulators to dial in the desired frequency transformation.

Among the applications that the researchers envision include optical neural networks for artificial intelligence that perform neural computations using light instead of electrons. Existing methods that accomplish optical neural networks do not actually change the frequencies of the photons, but simply reroute photons of a single frequency. Performing such neural computations through frequency manipulation could lead to much more compact devices, say the researchers.

“Our device is a significant departure from existing methods with a small footprint and yet offering tremendous new engineering flexibility,” said Avik Dutt, a post-doctoral scholar in Fan’s lab and second author of the paper.

روشنی دیکھ کر۔

The color of a photon is determined by the frequency at which the photon resonates, which, in turn, is a factor of its wavelength. A red photon has a relatively slow frequency and a wavelength of about 650 nanometers. At the other end of the spectrum, blue light has a much faster frequency with a wavelength of about 450 nanometers.

A simple transformation might involve shifting a photon from a frequency of 500 nanometers to, say, 510 nanometers – or, as the human eye would register it, a change from cyan to green. The power of the Stanford team’s architecture is that it can perform these simple transformations, but also much more sophisticated ones with fine control.

To further explain, Fan offers an example of an incoming light stream comprised of 20 percent photons in the 500-nanometer range and 80 percent at 510 nanometers. Using this new device, an engineer could fine-tune that ratio to 73 percent at 500 nanometers and 27 percent at 510 nanometers, if so desired, all while preserving the total number of photons. Or the ratio could 37 and 63 percent, for that matter. This ability to set the ratio is what makes this device new and promising. Moreover, in the quantum world, a single photon can have multiple colors. In that circumstance, the new device actually allows changing of the ratio of different colors for a single photon.

“We say this device allows for ‘arbitrary’ transformation but that does not mean ‘random,'” said Siddharth Buddhiraju, who was a graduate student in Fan’s lab during the research and is first author of the paper and who now works at Facebook Reality Labs. “Instead, we mean that we can achieve any linear transformation that the engineer requires. There is a great amount of engineering control here.”

“It’s very versatile. The engineer can control the frequencies and proportions very accurately and a wide variety of transformations are possible,” Fan added. “It puts new power in the engineer’s hands. How they will use it is up to them.”

# # # # # # #

Additional authors include postdoctoral scholars Momchil Minkov, now at Flexcompute, and Ian A. D. Williamson, now at Google X.

This research was supported by the U.S. Air Force Office of Scientific Research.

####

مزید معلومات کے لئے، براہ مہربانی کلک کریں یہاں

رابطے:
Tom Abate
650-736-2245

@stanford

Copyright © Stanford University

اگر آپ کے پاس کوئی تبصرہ ہے، تو براہ مہربانی رابطہ کریں ہم سے.

خبروں کی ریلیز جاری کرنے والے، نہ کہ 7th Wave, Inc. یا Nanotechnology Now، مواد کی درستگی کے لیے مکمل طور پر ذمہ دار ہیں۔

بک مارک:
مزیدار ہے Digg Newsvine گوگل یاہو اٹ میگنولیاکوم بھڑکنا فیس بک

متعلقہ خبریں پریس

خبریں اور معلومات۔

استعمال میں آسان پلیٹ فارم مائکروسکوپی میں AI کا گیٹ وے ہے۔ اپریل 23rd، 2021

زیادہ درست پیمائش کے لیے کوانٹم اسٹیئرنگ اپریل 23rd، 2021

چاندی کے آئن جلدی کریں، پھر ان کے منتشر ہونے کا انتظار کریں: چاول کے کیمیا دان دکھاتے ہیں کہ سونے چاندی کے نینو پارٹیکلز سے آئنوں کا مرحلہ وار رہائی مفید جائیداد ہو سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

مصنوعی جلیٹن نما مواد لابسٹر کے انڈر بیلی کی کھنچاؤ اور طاقت کی نقل کرتا ہے: جھلی کی ساخت مضبوط مصنوعی ٹشوز کے لیے ایک خاکہ فراہم کر سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

حکومت- قانون سازی/ ضابطہ/ فنڈنگ/ پالیسی

چاندی کے آئن جلدی کریں، پھر ان کے منتشر ہونے کا انتظار کریں: چاول کے کیمیا دان دکھاتے ہیں کہ سونے چاندی کے نینو پارٹیکلز سے آئنوں کا مرحلہ وار رہائی مفید جائیداد ہو سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

مصنوعی جلیٹن نما مواد لابسٹر کے انڈر بیلی کی کھنچاؤ اور طاقت کی نقل کرتا ہے: جھلی کی ساخت مضبوط مصنوعی ٹشوز کے لیے ایک خاکہ فراہم کر سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

تھرمو الیکٹرک مواد کے لیے بہتر میٹرک کا مطلب ہے بہتر ڈیزائن کی حکمت عملی: نئی مقدار تجرباتی طور پر تھرمو الیکٹرک مواد کی جہتی درجہ بندی میں مدد کرتی ہے۔ اپریل 15th، 2021

تھرمو الیکٹرک مواد کے لیے بہتر میٹرک کا مطلب ہے بہتر ڈیزائن کی حکمت عملی: نئی مقدار تجرباتی طور پر تھرمو الیکٹرک مواد کی جہتی درجہ بندی میں مدد کرتی ہے۔ اپریل 15th، 2021

ممکنہ مستقبل

محققین کو مربوط فوٹوونک چپ پر اعلی کارکردگی کی فریکوئنسی کی تبدیلی کا احساس ہے۔ اپریل 23rd، 2021

استعمال میں آسان پلیٹ فارم مائکروسکوپی میں AI کا گیٹ وے ہے۔ اپریل 23rd، 2021

چاندی کے آئن جلدی کریں، پھر ان کے منتشر ہونے کا انتظار کریں: چاول کے کیمیا دان دکھاتے ہیں کہ سونے چاندی کے نینو پارٹیکلز سے آئنوں کا مرحلہ وار رہائی مفید جائیداد ہو سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

مصنوعی جلیٹن نما مواد لابسٹر کے انڈر بیلی کی کھنچاؤ اور طاقت کی نقل کرتا ہے: جھلی کی ساخت مضبوط مصنوعی ٹشوز کے لیے ایک خاکہ فراہم کر سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

چپ ٹیکنالوجی۔

محققین کو مربوط فوٹوونک چپ پر اعلی کارکردگی کی فریکوئنسی کی تبدیلی کا احساس ہے۔ اپریل 23rd، 2021

نئی ٹیک انتہائی کم نقصان والے مربوط فوٹوونک سرکٹس بناتی ہے۔ اپریل 16th، 2021

گرافین: سب کچھ کنٹرول میں: ریسرچ ٹیم کوانٹم مواد کے لیے کنٹرول میکانزم کا مظاہرہ کرتی ہے۔ اپریل 9th، 2021

سونے کے نینو پارٹیکلز کے ذریعے ڈی این اے ڈھانچے میں توانائی کی ترسیل اپریل 9th، 2021

آپٹیکل کمپیوٹنگ/فوٹونک کمپیوٹنگ

نئی ٹیک انتہائی کم نقصان والے مربوط فوٹوونک سرکٹس بناتی ہے۔ اپریل 16th، 2021

سونے کے نینو پارٹیکلز کے ذریعے ڈی این اے ڈھانچے میں توانائی کی ترسیل اپریل 9th، 2021

ٹیم ورک روشنی کو مزید چمکدار بناتا ہے: توانائی کے مشترکہ ذرائع پلازمونک گولڈ نینو گیپس سے فوٹون کا ایک پھٹ واپس کرتے ہیں۔ مارچ 18th، 2021

نیا مطالعہ مصنوعی ذہانت اور نیورومورفک کمپیوٹنگ کے لیے فوٹوونکس کی تحقیقات کرتا ہے۔ فروری 1st، 2021

دریافتیں

استعمال میں آسان پلیٹ فارم مائکروسکوپی میں AI کا گیٹ وے ہے۔ اپریل 23rd، 2021

زیادہ درست پیمائش کے لیے کوانٹم اسٹیئرنگ اپریل 23rd، 2021

چاندی کے آئن جلدی کریں، پھر ان کے منتشر ہونے کا انتظار کریں: چاول کے کیمیا دان دکھاتے ہیں کہ سونے چاندی کے نینو پارٹیکلز سے آئنوں کا مرحلہ وار رہائی مفید جائیداد ہو سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

مصنوعی جلیٹن نما مواد لابسٹر کے انڈر بیلی کی کھنچاؤ اور طاقت کی نقل کرتا ہے: جھلی کی ساخت مضبوط مصنوعی ٹشوز کے لیے ایک خاکہ فراہم کر سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

اعلانات

زیادہ درست پیمائش کے لیے کوانٹم اسٹیئرنگ اپریل 23rd، 2021

چاندی کے آئن جلدی کریں، پھر ان کے منتشر ہونے کا انتظار کریں: چاول کے کیمیا دان دکھاتے ہیں کہ سونے چاندی کے نینو پارٹیکلز سے آئنوں کا مرحلہ وار رہائی مفید جائیداد ہو سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

مصنوعی جلیٹن نما مواد لابسٹر کے انڈر بیلی کی کھنچاؤ اور طاقت کی نقل کرتا ہے: جھلی کی ساخت مضبوط مصنوعی ٹشوز کے لیے ایک خاکہ فراہم کر سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

CEA-Leti نے بائیولوجیکل نیورل سسٹمز کی ملٹی ٹائم اسکیل پروسیسنگ کی نقل کرنے کے لیے EU پروجیکٹ کا اعلان کیا: ٹارگٹڈ ایپلی کیشنز میں ہائی ڈائمینشنل ڈسٹری بیوٹڈ انوائرمینٹل مانیٹرنگ، ایمپلانٹیبل میڈیکل ڈائیگنوسٹک مائیکرو چِپس، پہننے کے قابل الیکٹرانکس اور انسانی/کمپیوٹر انٹرفیس شامل ہیں۔ اپریل 23rd، 2021

انٹرویوز/کتابوں کے جائزے/مضمون/رپورٹس/پوڈکاسٹ/جرائد/سفید کاغذات/پوسٹر

محققین کو مربوط فوٹوونک چپ پر اعلی کارکردگی کی فریکوئنسی کی تبدیلی کا احساس ہے۔ اپریل 23rd، 2021

استعمال میں آسان پلیٹ فارم مائکروسکوپی میں AI کا گیٹ وے ہے۔ اپریل 23rd، 2021

زیادہ درست پیمائش کے لیے کوانٹم اسٹیئرنگ اپریل 23rd، 2021

مصنوعی جلیٹن نما مواد لابسٹر کے انڈر بیلی کی کھنچاؤ اور طاقت کی نقل کرتا ہے: جھلی کی ساخت مضبوط مصنوعی ٹشوز کے لیے ایک خاکہ فراہم کر سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

فوجی

چاندی کے آئن جلدی کریں، پھر ان کے منتشر ہونے کا انتظار کریں: چاول کے کیمیا دان دکھاتے ہیں کہ سونے چاندی کے نینو پارٹیکلز سے آئنوں کا مرحلہ وار رہائی مفید جائیداد ہو سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

مصنوعی جلیٹن نما مواد لابسٹر کے انڈر بیلی کی کھنچاؤ اور طاقت کی نقل کرتا ہے: جھلی کی ساخت مضبوط مصنوعی ٹشوز کے لیے ایک خاکہ فراہم کر سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

تیزی سے کام کرنے والی، رنگ بدلنے والی مالیکیولر پروب کو اس وقت احساس ہوتا ہے جب کوئی مواد ناکام ہونے والا ہوتا ہے۔ مارچ 25th، 2021

ڈی این اے کے ساتھ سخت 3D نینو میٹریل بنانا: کولمبیا کے انجینئرز انتہائی لچکدار مصنوعی نینو پارٹیکل پر مبنی مواد بنانے کے لیے ڈی این اے نینو ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں جن پر روایتی نینو فیبریکیشن طریقوں سے عمل کیا جا سکتا ہے۔ مارچ 19th، 2021

مصنوعی ذہانت

نیا مطالعہ مصنوعی ذہانت اور نیورومورفک کمپیوٹنگ کے لیے فوٹوونکس کی تحقیقات کرتا ہے۔ فروری 1st، 2021

CEA-Leti رپورٹ کرتا ہے کہ مشین لرننگ کی پیش رفت جو ایج لرننگ کا راستہ کھولتی ہے: آرٹیکل ان نیچر الیکٹرانکس تفصیلات کا طریقہ جو RRAM غیر نظریات سے فائدہ اٹھاتا ہے تاکہ ایسے ذہین نظاموں کو تخلیق کیا جا سکے جس میں ممکنہ طبی تشخیصی ایپلی کیشنز ہوں۔ جنوری 20th، 2021

نیا سپر ریزولوشن طریقہ مسلسل زوم ان کرنے کی ضرورت کے بغیر عمدہ تفصیلات کو ظاہر کرتا ہے۔ اگست 12th، 2020

مشین لرننگ مصنوعی پروٹین بنانے کی ترکیب بتاتی ہے۔ جولائی 24th، 2020

فوٹوونکس/آپٹکس/لیزرز

چاندی کے آئن جلدی کریں، پھر ان کے منتشر ہونے کا انتظار کریں: چاول کے کیمیا دان دکھاتے ہیں کہ سونے چاندی کے نینو پارٹیکلز سے آئنوں کا مرحلہ وار رہائی مفید جائیداد ہو سکتی ہے۔ اپریل 23rd، 2021

نئی ٹیک انتہائی کم نقصان والے مربوط فوٹوونک سرکٹس بناتی ہے۔ اپریل 16th، 2021

خوردبین جو انفرادی وائرس کا پتہ لگاتی ہے وہ تیزی سے تشخیص کو طاقت دے سکتی ہے۔ مارچ 19th، 2021

ٹیم ورک روشنی کو مزید چمکدار بناتا ہے: توانائی کے مشترکہ ذرائع پلازمونک گولڈ نینو گیپس سے فوٹون کا ایک پھٹ واپس کرتے ہیں۔ مارچ 18th، 2021

ماخذ: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=56660

ٹائم اسٹیمپ:

سے زیادہ نینو ٹیکنالوجی اب