.Time-varying orbital angular momentum generated by a metasurface
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.Time-varying orbital angular momentum generated by a metasurface
메타표면에 의해 생성된 시변 궤도 각운동량
SPIE 에 의해 시변 OAM 빔 생성. (a) 시간에 따라 주기적으로 0, 1, 2, 3, 4(-4), -3, -2 및 -1로 변하는 토폴로지 전하 l(t)를 갖는 시변 OAM 빔, 엔벨로프 위상 프로파일 [생략 간결함을 위한 exp(jωt)] 시간의 다른 레이어에 표시됩니다. 청록색 및 빨간색 곡면은 서로 다른 레이어에서 0 및 π 위상을 기하학적으로 결합하여 권선 수 w=-1로 정의된 시계 방향으로 한 주기를 완료하는 트위스트를 보여줍니다. 빔은 FPGA로 제어되는 시공간 코딩 디지털 메타표면에 의해 생성됩니다. (b) 각각의 반사 위상 프로파일(완벽한 금속으로부터의 반사에 추가)에 대해 45도마다 0도에서 315도를 나타내는 3비트 코딩 숫자 "1"에서 "8"이 있는 메타표면의 디지털 코딩 체계 시간 인스턴스. 검은 별은 코딩 숫자 "1."로 제로 위상 위치의 꼬인 궤적을 표시합니다. 신용 거래:고급 포토닉스 (2023). DOI: 10.1117/1.AP.5.3.03600 APRIL 19, 2023
-"구조화된 빛"의 일종인 전자기파의 궤도각운동량(OAM)은 나선형 또는 꼬인 파면과 관련이 있습니다. 헬리컬 모드는 토폴로지 전하가 특징입니다. 고유한 토폴로지 전하를 갖는 OAM 빔은 서로 직교하므로 정보를 전달하고 다중화할 수 있습니다. OAM 멀티플렉싱은 채널 용량과 스펙트럼 효율성을 증가시켜 섬유 기반 및 자유 공간 통신에 매우 유용합니다. OAM 빔은 또한 광학 트래핑, 격자 등에 유용한 품질을 가지고 있습니다. 전 세계적으로 지속적인 연구 노력 덕분에 OAM의 잠재력을 최대한 활용할 수 있게 되었습니다.
Advanced Photonics 에 보고된 바와 같이 , HKUST(Hong Kong University of Science and Technology)와 CityU(City University of Hong Kong)의 연구원들은 최근 시공간에 인코딩된 디지털 메타표면을 사용하여 시변 OAM 빔을 개발했습니다. 그들은 극초단파 체제에서 메타표면에서 원자의 반사 위상을 제어하기 위해 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 사용했습니다.
메타표면의 유연한 프로그래밍 가능성을 활용하여 각 시간 계층에서 시간 종속적 위상 프로필을 갖는 시변 OAM 빔의 다양한 모드를 구성합니다. 이것은 시간에 따라 변하는 토폴로지 전하뿐만 아니라 위상의 비선형 시간 의존성 측면에서 OAM 빔 의 엔벨로프 파면 구조에서 더 높은 차수의 비틀림을 허용하며 , 이는 더 큰 용량을 허용하는 추가 자유도로 기능합니다.
"https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2023/time-varying-orbital-a.mp4
저자가 만든 이 비디오에서 시변 OAM에 대해 자세히 알아보십시오. 신용: 장 외. 실험
시연을 위해 팀은 다양한 순간의 진폭 및 위상 패턴을 포함하여 시변 OAM 필드를 동적으로 매핑하는 2 프로브 매핑 방법을 개발했습니다. 또한 측정된 필드 패턴에서 OAM 모드 분해를 대상으로 스펙트럼 분석을 수행하여 생성된 시변 OAM의 높은 모드 순도와 엔벨로프 파면 구조에서 설계된 고차 트위스트를 입증했습니다. 메타표면의 시공간 디지털 인코딩과 2개의 프로브 필드 매핑 기술을 결합한 혁신적인 접근 방식은 시변 OAM과 다른 시공간 여기를 생성하고 관찰하기 위한 다목적 플랫폼을 만듭니다. 제안된 시변 OAM 빔은 동적 입자 트래핑, 시분할 다중화, 정보 암호화 등을 위한 응용 가능성이 있습니다.
추가 정보: Jingxin Zhang 외, 시공간 코딩 디지털 메타표면을 사용한 시변 궤도 각운동량 빔 생성, Advanced Photonics (2023). DOI: 10.1117/1.AP.5.3.036001 SPIE 제공
https://phys.org/news/2023-04-time-varying-orbital-angular-momentum-generated.html
메모 2304200445 나의 사고실험 oms 스토리텔링
메타표면을 만드는 일에 샘플링 oss.base.inside.path가 관여할 수 있다. 구조화된 빛의 일종인 전자기파의 궤도각운동량(OAM)을 표현할 수 있기 때문이다. 내부적으로 빛이 진행하는 모습은 나선형 또는 꼬인 파면과 관련이 있다. 이 모드는 토폴로지 전하가 특징이다. 고유한 토폴로지 전하를 갖는 OAM.oms 빔은 서로 직교하므로 정보를 전달하고 고도로 다중화할 수 있다. 허허.
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메모 2304200445
나의 사고실험 oms 스토리텔링
메타표면을 만드는 일에 샘플링 oss.base.inside.path가 관여할 수 있다. 구조화된 빛의 일종인 전자기파의 궤도각운동량(OAM)을 표현할 수 있기 때문이다. 내부적으로 빛이 진행하는 모습은 블랙홀이나 은하.vix의 나선형 또는 꼬인 파면과 관련이 있다.
이 모드는 토폴로지 전하장의 특징이다. 고유한 토폴로지 전하를 갖는 OAM.oms 빔은 서로 직교하므로 정보를 전달하고 고도로 다중화할 수 있다. 허허.
-The Orbital Angular Momentum (OAM) of an electromagnetic wave, a type of "structured light", is associated with a spiral or twisted wavefront. Helical modes are characterized by topological charges. OAM beams with unique topological charges are orthogonal to each other, allowing information to be carried and multiplexed. OAM multiplexing increases channel capacity and spectral efficiency, making it very useful for fiber-based and free space communications. OAM beams also have useful qualities for optical trapping, gratings, etc. Ongoing research efforts around the world are helping to unlock the full potential of OAM.
-Researchers recently developed a time-varying OAM beam using a digital metasurface encoded in space-time. They used a Field Programmable Gate Array (FPGA) to control the reflection phase of atoms in the metasurface in the microwave regime.
-Use the flexible programmability of metasurfaces to construct different modes of time-varying OAM beams with time-dependent phase profiles at each temporal layer. This allows higher order twisting in the envelope wavefront structure of the OAM beam in terms of the nonlinear time dependence of the phase as well as the time-varying topological charge, which functions as an additional degree of freedom allowing for greater capacitance.
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memo 2304200445 my thought experiment oms storytelling
Sampling oss.base.inside.path can be involved in creating a metasurface. This is because it can express the orbital angular momentum (OAM) of electromagnetic waves, a kind of structured light. Internally, the propagation of light is associated with the spiral or twisted wave fronts of black holes and galaxies.
This mode is characteristic of the topological charge field. OAM.oms beams with unique topological charges are orthogonal to each other, allowing information to be conveyed and highly multiplexed. haha.
samplea.oms.base (standard)
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samplec.oss.base (standard)
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.Particle trio exceeds expectations at Large Hadron Collider
입자 트리오는 Large Hadron Collider에서 기대치를 초과합니다
SLAC 국립 가속기 연구소 의 Chris Patrick Large Hadron Collider는 세계에서 가장 크고 강력한 입자 가속기입니다. 크레딧: CERN APRIL 19, 2023
ATLAS 실험은 LHC(Large Hadron Collider) 내부에서 양성자-양성자 충돌의 여파로 3개의 입자(탑-안티톱 쿼크 쌍과 W 보손)가 예상보다 더 자주 발생한다는 것을 확인했습니다. 충돌 후 이 세 개의 입자를 생성하는 프로세스는 매우 드뭅니다. LHC에서 50,000번의 충돌 중 하나만이 ttW로 알려진 트리오를 생성합니다. 탑 쿼크 와 W 보손은 생성된 후 수명이 짧고 거의 즉시 붕괴하므로 팀은 전자와 뮤온을 기반으로 ttW 이벤트를 식별했습니다.
에너지부 SLAC 국립 가속기 연구소의 ATLAS 그룹 구성원은 분석의 정확성과 세부 사항을 최대화하기 위해 배경 및 검출기 효과를 추정하고 제거하는 새로운 방법을 개발하는 것을 포함하여 프로세스를 측정하기 위한 복잡한 분석을 완료하는 데 지난 3년을 보냈습니다. 측정의. 그 결과는 연구원들이 소립자 물리학의 이론을 더 잘 테스트하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 다른 입자 물리학 과정을 연구하는 실험가들에게도 도움이 될 것입니다.
SLAC National Accelerator Laboratory의 연구원이자 이 데이터의 리더인 Brendon Bullard는 "ttW 생산의 유일한 측정은 LHC에서 나옵니다. LHC는 이러한 유형의 이벤트를 측정하기에 충분한 속도로 생성할 수 있는 최초의 가속기입니다."라고 말했습니다. 분석. 수수께끼 같은 과잉 ATLAS는 2010년과 2012년 사이에 발생한 LHC의 실행 1 동안 수집된 데이터를 사용하여 2015년에 ttW 프로세스를 처음 관찰했습니다.
실행 2(2015-2018) 동안 수집된 데이터의 하위 집합을 사용한 후속 측정에서는 ttW가 예상보다 더 많이 발생하고 있음을 시사했습니다. 물리학자들이 아원자 입자의 거동을 설명하기 위해 사용하는 입자 물리학의 표준 모델에 의해. Run 2 동안 ATLAS가 수집한 전체 데이터 세트를 사용한 가장 최근의 측정은 ttW의 보다 정확한 측정으로 이어져 총 생산률이 이론적인 예측보다 약 20% 더 높은 것으로 나타났습니다.
CMS 실험의 새로운 결과는 이러한 과잉을 확증합니다. Bullard는 "정확히 무엇이 이러한 불일치를 일으킬 수 있는지는 아직 명확하지 않지만 이러한 결과는 실제로 우리가 고려하지 않은 무언가가 진행되고 있음을 나타내는 것 같습니다."라고 말했습니다. 표준 모델을 넘어서는 새로운 물리학이 원인일 가능성이 있습니다.
또는 오늘날 사용되는 모델에 ttW 생산을 정확하게 예측하는 데 필요한 요소가 부족할 수 있습니다. 이론가들은 증가하는 난이도의 조각별 근사를 통해 표준 모델로부터 예측을 하며, 이러한 근사에 아직 통합되지 않은 미묘한 효과가 불일치를 설명할 수 있습니다. 어느 쪽이든 이론가들은 이제 ttW에 근접할 때 아직 계산되지 않은 이러한 미묘한 효과를 고려하여 진실을 파악하려고 노력해야 합니다.
Bullard는 "이것은 매우 어렵기 때문에 이전에 수행된 적이 없는 일입니다. 그러나 이제 우리의 결과로 이미 노력에 관심을 가진 이론가들이 있습니다."라고 말했습니다. "이 측정은 표준 모델을 계속해서 더 잘 이해하고 운이 좋다면 표준 모델을 넘어서는 일부 효과를 식별하는 데 매우 유용할 것입니다." 너무 많은 것은 좋은 일이 될 수 있습니다 표준 모델을 개선하는 데 도움이 되는 것 외에도, ttW 이벤트의 다양한 특성을 연구하면 과학자가 쿼크를 함께 묶는 강한 상호 작용과 약한 전자 상호 작용을 포함하여 두 쿼크와 W 보손 사이에서 작용하는 근본적인 힘을 조사할 수 있는 새로운 방법을 제공합니다. ,
전자기 및 방사성 붕괴를 제어합니다. 더 나은 측정은 또한 양성자 충돌 중에 발생하는 훨씬 더 드문 과정을 연구하는 데 도움이 될 것입니다. ttW는 LHC에서 관찰된 두 가지 다른 프로세스의 주요 배경이며 이전에는 이러한 프로세스를 감지하는 물리학자가 ttW 생산을 추정하고 데이터에서 빼서 그들이 추구하는 신호를 찾아야 했습니다. 이제 그들은 이 보다 정확한 ttW 측정을 사용하여 이러한 드문 신호를 보다 정확하게 식별할 수 있습니다. 이러한 과정 중 하나는 2개의 톱 쿼크와 쿼크 및 W 보손을 포함한 특정 입자에 질량을 부여하는 입자인 힉스 보손의 생성입니다.
ttH로 알려진 이 사건은 붕괴되는 전자와 뮤온을 찾을 때 ttW보다 10배 더 드물다. ttH의 더 나은 측정은 물리학자들이 질량의 기원을 밝힐 수 있는 표준 모델의 핵심 테스트인 톱 쿼크와 얼마나 강하게 결합하는지 측정하는 데 도움이 될 것입니다.
다른 프로세스 ttW 머들은 4개의 탑 쿼크 생성으로, 50배 더 드문 이벤트이며 ATLAS와 CMS가 최근에 처음으로 관찰했습니다. 추가 조사를 통해 물리학자들은 표준 모델에서 가장 무거운 입자인 톱 쿼크를 포함할 수 있는 새로운 물리학을 조사할 수 있습니다. "ttW 공정, 특히 이 결과에 대한 개선된 이해는 4개의 상위 측정 및 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 이 프로세스의 더 많은 속성을 탐색할 수 있게 합니다."라고 SLAC에서 4개의 상위 쿼크 분석을 감독한 Zhi Zheng 연구원은 말했습니다. 아틀라스. 그녀는 또한 Bullard의 ttW 분석을 도왔습니다. SLAC에서 함께 일하면서 쌍이 이러한 연결된 측정을 교차 확인하는 데 도움이 되었습니다. Bullard는 "SLAC에 함께 있으면 이 두 측정 사이에 더 큰 연결과 협력이 가능해졌습니다."라고 말했습니다. SLAC 국립가속기연구소 제공
https://phys.org/news/2023-04-particle-trio-exceeds-large-hadron.html
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