Metode Baru untuk Mendeteksi Sifat Kestabilan Perangkat Optik

Makalah ini telah ditinjau sesuai dengan proses dan kebijakan redaksional Science X. Para editor telah menyoroti fitur-fitur berikut sambil menjamin keandalan isi:

telah melalui proses verifikasi

Publikasi yang telah melalui proses penelaahan sejawat

sumber terpercaya

Sudah dibaca dan diperbaiki

Pada serat optik, chip, dan perangkat lain yang mengarahkan cahaya, cacat kecil dapat menyebarkan foton dan mengganggu jalannya. Sebuah penelitian baru menawarkan metode yang mengidentifikasi karakteristik yang membantu gelombang cahaya bertahan dari cacat semacam ini pada sistem tertentu. Metode ini dapat mempercepat penelitian pengembangan jenis teknologi elektronik dan optik baru, serta berkontribusi pada pembuatan perangkat kuantum yang lebih andal.

Dalam penelitian yang dipublikasikan di Physical Review Letters, para peneliti dari Royal Institute of Technology (KTH) menampilkan sebuah cip yang dapat diprogram, yang mampu mengidentifikasi dan mengukur “sifat topologis”—yaitu karakteristik perilaku gelombang yang tetap tidak berubah meskipun sistem mengalami perubahan.

Guru Besar KTH Ali Elshaari menyatakan bahwa memahami fitur-fitur ini dapat membantu perangkat tetap beroperasi meskipun存在 cacat.

Elshaari menyatakan bahwa sifat topologis dapat membuat material menjadi sangat stabil. “Ketika menjelaskan topologi kepada mahasiswa, saya selalu memulai dengan simpul pada sebuah tali,” katanya. “Anda dapat menggerakkannya, menekuknya, atau mengayunkannya; simpul tetap berada di tempatnya hingga tali dipotong.”

Fisikawan menemukan bahwa beberapa bahan dan perangkat memiliki simpul serupa dalam cara gelombang melewatinya.

Penulis utama penelitian ini, mahasiswa doktoral KTH Andrea Cataldo, menyatakan bahwa keteguhan semacam ini menarik untuk teknologi-teknologi yang harus beroperasi meskipun存在 kebisingan dan cacat, seperti elektronik masa depan dan perangkat kuantum.

Di dunia nyata, setiap sistem kehilangan sedikit energi,” kata Cataldo. “Karena itulah kita membutuhkan cara untuk mengkaji fitur-fitur ini dalam kondisi yang realistis.

Chip berbasis cahaya dapat meniru sistem yang kehilangan energi dan secara langsung mengungkap properti stabil tersembunyinya, katanya.

Menurut Cataldo, cip tersebut berhasil membedakan secara andal keadaan “terjalin” (topologis) dari keadaan biasa. Ia juga mengidentifikasi sebuah titik khusus yang disebut titik kritis, di mana sistem yang kehilangan energi menunjukkan perilaku yang tidak biasa.

“Untuk menjalankan sistem yang mengalami kerugian tanpa benar-benar kehilangan sinyal di dalam chip, kami menggunakan sebuah trik matematika,” katanya. Para peneliti kemudian membandingkan cahaya tersebut dengan sinar referensi—sebuah pendekatan yang mereka bandingkan dengan menyetel instrumen berdasarkan nada referensi.

“Bu, enerji kaybının normalde gizleyeceği bilgiyi bile okumamızı sağlıyor,” diyor.

Karena chip dapat diprogram, banyak skenario berbeda dapat diuji pada satu perangkat.

Andrea Cataldo et al. Interferometric readout of momentum-space topology in a programmable dissipative photonic circuit, (2026). DOI: 10.1103/xkht-64kc On DOI: 10.48550/arxiv.2609.38352

Menyediakan: Institut Teknologi Kraliyet KTH

Memiliki gelar sarjana di bidang Ilmu Kehidupan dan Ekologi. Memiliki pengalaman di laboratorium mikrobiologi serta pengalaman dalam bidang farmasi pada industri minyak, gas, dan energi terbarukan. Profil lengkap →

Lulusan sarjana bidang matematika biologi dan magister bidang penulisan kreatif. Memiliki pandangan yang orisinal terhadap ilmu pengetahuan dan bahasa, serta telah banyak bepergian. Lihat profil lengkap →

Umpan Balik untuk Editor