Проект вырос из программы Quantum Moonshot, целью которой было создание новой платформы для квантовых вычислений с использованием кубитов на основе алмаза. Такие кубиты управляются лазерными лучами, и исследователям требовался способ взаимодействия с миллионами кубитов одновременно. Традиционными методами с отдельными лазерами сделать это невозможно.

Исследователи из Массачусетского технологического института и других учреждений нашли новый метод производства, создающий двухслойные структуры из нитрида кремния и нитрида алюминия. При охлаждении после высокотемпературного производства эти материалы расширяются по-разному, изгибаясь вверх. Эффект аналогичен биметаллической пластине в термостате.

Свет от волноводов направляется к этим «трамплинам», а серия модуляторов позволяет быстро и точно включать/выключать лазеры и проецировать свет. Модуляторы могут излучать свет разного цвета и, меняя частоту света, регулировать плотность излучаемого рисунка. Таким образом, они, по сути, могут создавать в пространстве световые изображения.

Система настолько стабильна, что не требует коррекции ошибок — узор остается неподвижным, пишет MIT News. Отдельные точки света, или пиксели, очень маленькие, так что с их помощью можно создавать дисплеи очень высокого разрешения: 30 000 пикселей помещаются на площади, где в обычном дисплее смартфона поместились бы только два.

«Наша платформа — идеальный оптический модуль, потому что наши пиксели приблизились к физическому пределу того, насколько маленькими могут быть пиксели», — заявил Генри Вэнь, один из руководителей проекта.

Потенциал применения технологии охватывает компактные дисплеи, квантовые вычисления, лидары для крошечных роботов, сверхбыструю 3D-печать, лаборатории на микрочипе. В будущем исследователи планируют масштабировать систему, улучшить равномерность и долговечность, а также создать массивы из нескольких чипов еще большей мощности.

Команда физиков из Стэнфордского университета создала универсальный маломощный оптический усилитель, способный работать во всем оптическом спектре с минимальными энергозатратами. Устройство потребляет всего несколько сотен милливатт энергии, при этом усиливает проходящий через него световой поток в 100 раз.