Kanada’daki Manitoba Üniversitesi ve Çin’deki Lanzhou Üniversitesi’nden bilim insanları, mikrodalga ışığın hızını yönsel olarak manipüle edebilen bir yöntem geliştirdi. Araştırma, mikrodalga fotonlarını ve magnonları (manyetik malzemelerdeki spin dalgalarının kuantumları) birleştiren “boşluklu magnonik cihaz” aracılığıyla yürütüldü.
Çalışma, ışığın yalnızca genliğini değil aynı zamanda fazını da karşılıklı olmayan biçimde kontrol etmenin mümkün olduğunu gösteriyor. Bu da sinyallerin farklı yönlerde farklı hızlarla ilerlemesine olanak sağlıyor ve birçok ileri teknolojiye temel oluşturabilecek yeni bir pencere açıyor.
FAZ KONTROLÜNÜN ÖNEMİ
Işığın fazını yön bağımlı şekilde manipüle etmek, iletim süresini değiştirmeden sinyalin davranışını değiştirebilmek anlamına geliyor. Bu da yüksek hızlı iletişim, nöromorfik hesaplama ve kuantum bilgi işleme alanlarında devrimsel ilerlemelere zemin hazırlayabilir.
Bu tür girişimler, genellikle kuantum rejimlerde elektromanyetik olarak indüklenen şeffaflık (EIT) etkilerinin klasik karşılığı olarak görülen hibrit rezonans sistemlerindeki kuantum girişimlerden faydalanarak gerçekleştiriliyor.
ÇİFT BOŞLUKLU SİSTEM
Araştırmacılar, bir dielektrik rezonatörün foton modunu ve manyetik itriyum demir garnet (YIG) küresinin magnon modunu birleştirerek hibrit bir sistem kurdu. Bu sistemde, manyetik malzemenin doğasında bulunan “kiralite” (tek yönlü spin hareketi), mikro şerit üzerinden sağlanan ek dağıtıcı kuplajla birlikte karşılıklı olmama durumunu tetikledi.
Bu yapı sayesinde geliştirilen sistem, mikrodalga ışık darbelerinin bir yönde farklı, diğer yönde farklı hızlarla ilerlemesini mümkün kıldı. Araştırmacılar, geliştirdikleri çift boşluklu magnonik sistemin performansını iki yönden gelen mikrodalga darbeleri ile test etti ve deneysel olarak gecikme ile ilerleme etkilerini başarıyla gözlemledi.
YÖNELİKLİ IŞIK İLETİMİ
Önceki çalışmalarda ışığın yalnızca tek yönlü genlik manipülasyonuna odaklanılırken, bu yeni sistem sayesinde her iki yönde farklı hızlarda ama aynı iletim genliğinde ışık hareketi sağlanabildi. Bu durum, iletişim sistemlerinde kullanılan izolatör ve sirkülatör gibi bileşenler için temel teknoloji geliştirme potansiyeli taşıyor.
YENİ UYGULAMA ALANLARI
Araştırma ekibi, yöntemin zamanla pratik kullanım alanlarına da uyarlanabileceğini öngörüyor. Her ne kadar şu an elde edilen gecikme/ilerleme etkisi sınırlı olsa da, cihazın optimize edilmesiyle bu etkinin artırılabileceği ve çok daha geniş uygulama alanlarına hitap edebileceği belirtiliyor.
Uzun vadede, bu sistemin sinyal işleme, yapay zeka donanımları ve kuantum teknolojileri dahil olmak üzere birçok alanda kullanılabileceği öngörülüyor. Ekip, gecikme etkisini artırmak ve yöntemi daha geniş platformlara entegre edebilmek için yeni teknikler üzerine çalışmalarını sürdürüyor.
