Разработчики современных оптических устройств всеми силами пытаются сделать эти устройства все меньшими и меньшими. Их конечной целью является создание интегрированных фотонных чипов, размеры которых будут сопоставимы с размерами обычных кремниевых полупроводниковых чипов, что, в свою очередь, должно привести к появлению вычислительных систем, обладающих высоким быстродействием, и устройств хранения информации, обеспечивающих высокий показатель плотности записи.

Известно, что свет представляет собой поток фотонов. И если два световода, оптоволоконных проводника, к примеру, расположены в непосредственной близости друг от друга, то движение фотонов заставляет эти световоды притягиваться или отталкиваться друг от друга. Это влияние проводников возникает из-за так называемых сил оптического взаимодействия, но эффект их действия является чрезвычайно слабым для того, чтобы его можно было использовать на практике. А недавно, ученые-физики из Технологического университета Чалмерса (Chalmers University of Technology) и Свободного университета Брюсселя (Free University of Brussels) нашли метод значительного увеличения оптической силы. Этот метод открывает перед учеными массу возможностей в области нанотехнологий, в разработке новых оптоэлектронных устройств и датчиков.

Любой владелец смартфона или планшетного компьютера знает, что акселерометр является одним из ключевых датчиков этих устройств, который позволяет телефону узнать, когда, куда и насколько он был перемещен. У акселерометров есть масса и других применений, к примеру, в инерционных навигационных системах и системах стабилизации видеокамер. В скором будущем все функции электронных устройств, так или иначе связанные с акселерометрами, будут работать намного лучше благодаря усилиям исследователей из Калифорнийского технологического института, которые разработали новый тип малогабаритного лазерного акселерометра, характеристики которого во много раз превосходят характеристики существующих твердотельных акселерометров.

Первые реальные наноразмерные волноводы, на основе которых будут создаваться оптические системы связи следующего поколения, были продемонстрированы исследователями из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. Исследователи использовали гибридный плазмон-поляритон (hybrid plasmon polariton, HPP), квазичастицу, которую они придумали, рассчитали и создали в системе наноразмерного волновода. Эта квазичастица способна служить проводником световых волн, распространяющихся вдоль структуры металл-диэлектрик. Хорошая световая проводимость квазичастиц HPP позволяет с их помощью передавать свет на достаточно большие расстояния, достаточные для реализации оптических коммуникаций в различных фотоэлектрических устройствах.

Большинство людей считают, что скорость света является незыблемой физической константой и не меняется ни при каких условиях. Оказывается, это не совсем так, уже давно были созданы первые устройства, которые могли замедлять скорость распространения света, но как все первые квантовые устройства они были сложны, громоздки и функционировали лишь при температурах, близких к абсолютному нулю. Новое, миниатюрное оптическое устройство, встроенное в кремниевый полупроводниковый чип, созданное учеными из Калифорнийского университета в Санта-Круз, делает то же самое, что и более ранние устройства, занимавшие площадь теннисного корта. Это устройство, позволяющее замедлять скорость света, может стать ключевым моментом в реализации оптических коммуникаций следующего поколения, и, так же квантовых вычислений.

Физики из Университета Майнца (Johannes Gutenberg University Mainz) разработали новый вид квантового интерфейса, являющегося двунаправленным мостом между фотонами света и атомами вещества. Основой этого интерфейса является сверхтонкое оптическое волокно, он является идеальным решением для передачи квантовой информации. Разработка нового квантового интерфейса - это существенный шаг вперед в области безопасных квантовых коммуникаций, которая при передаче информации использует сильные шифровальные методы квантовой криптографии. "Наш квантовый интерфейс может так же оказаться весьма полезным и при создании будущих квантовых компьютеров" - добавляет профессор Института физики в Университете Майнца, доктор Арно Раушенбетель (Arno Rauschenbeutel).

Ученые из группы исследования фотоники Гентского университета (Photonics Research Group of Ghent University-IMEC) изготовили самую маленькую карту мира, имеющую масштаб один к триллиону. Используя элементы технологии изготовления полупроводников CMOS, экватор карты, имеющий реальную длину 40 тысяч километров, был уменьшен до длины в 40 нанометров, что приблизительно является половиной толщины человеческого волоса. Самый маленький элемент карты, который удалось воссоздать, имеет размер 100 нм, всего в несколько раз больше размера микротранзистора, являющегося всего одним элементом современных электронных микросхем. Эта карта расположена в углу оптического кремниевого чипа, разработанного для одной из научно-исследовательских работ группы по тематике нанофотонных интегральных схем, которые позволяют выполнять сложные оптические функции в пределах одного оптического чипа. Такие чипы в будущем будут применяться в областях телекоммуникаций, быстродействующих квантовых вычислений, биотехнологиях и здравоохранении.

Помогают ли они пожилым людям, или просто пинают человеческие черепа как перезревшие упавшие фрукты, роботы, обычно, не отличаются мягкостью прикосновения при контакте. В этом нет ничего страшного, если робот выполняет уборку или собирает автомобили на конвейере, но если его работа связана с непосредственным контактом с человеческим телом, например, при проведении хирургической операции или при оказании помощи слепым и пожилым людям, мягкость прикосновения становится очень важным параметром. Исследователям из университета Гента в Бельгии, похоже, успешно удалось решить задачу обеспечения мягкости прикосновения за счет использования оптических датчиков давления.

Ученые из Университета Бристоля совершили прорыв в области квантовых вычислений, их прототип оптического компьютера успешно справился с заданной программой и просчитал ряд логических операций. Правда, ту задачу, которую решил этот компьютер, пока назвать сложной нельзя, но нельзя забывать и первые электронные вычислительные устройства, которые тоже сначала решали простые вычислительные задачи с очень малой скоростью.