Es ist allgemein bekannt, dass weißes Licht nicht weiß ist, sondern eine Zusammensetzung aus vielfarbigen Photonen wie Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo, Violett. Jetzt Forscher an der Stanford University haben ein spezielles optisches Gerät entwickelt das ermöglicht es ihnen, die Frequenzen jedes dieser einzelnen Photonen zu ändern, um praktisch jede Mischung von Farben zu erzeugen, die sie sich vorstellen können.
„Dieses leistungsstarke neue Tool gibt dem Ingenieur ein Maß an Kontrolle, das bisher nicht möglich war.“ Shanhui Fan , Professor für Elektrotechnik in Stanford und leitender Autor des Papiers, sagte in einer Erklärung.
Die neue Innovation verfügt über einen verlustarmen Draht für Licht, das einen Photonenstrom trägt. Diese Photonen werden erzeugt, um in eine Reihe von Photonen einzutreten. Ringe mit Modulatoren die die Frequenz der durchlaufenden Photonen transformieren. Ingenieure können die gezeigten Farben ändern, indem sie einfach die Ringe fein abstimmen und die Modulatoren steuern.
„Unser Gerät ist eine signifikante Abweichung von bestehenden Methoden mit geringem Platzbedarf und bietet dennoch eine enorme neue technische Flexibilität“, sagte Avik Dutt, Postdoktorand in Fan's Labor und zweiter Autor des Papiers.
Um ihr Gerät zu erklären, verwenden die Forscher das Beispiel eines einfallender Lichtstrom bestehend aus 20 Prozent Photonen im 500-Nanometer-Bereich und 80 Prozent bei 510 Nanometern. Ihre Erfindung könnte dieses Verhältnis auf 73 Prozent bei 500 Nanometern und 27 Prozent bei 510 Nanometern oder andere Kombinationen von Prozentsätzen einstellen.
Mit dem Gerät können Benutzer jede lineare Transformation erreichen, die die Ingenieure benötigen, um sicherzustellen, dass ein hohes Maß an technischer Kontrolle zur Verfügung steht.
„Es ist sehr vielseitig. Der Ingenieur kann die Frequenzen und Proportionen sehr genau steuern und eine Vielzahl von Transformationen sind möglich“, fügte Fan hinzu.
Das neue Gerät hat Anwendungen in Bereichen von digitaler Kommunikation über künstliche Intelligenz bis hin zu hochmodernes Quantencomputing . Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturkommunikation.