Фізики з Університету Пердью виявили нові хвилі з просторовими варіаціями електромагнітних полів пікометрового масштабу, які можуть поширюватися в напівпровідниках. Пікофотонні хвилі можуть бути використані для розробки нових оптичних пристроїв для квантових технологій, вважають дослідники.
Взаємодія світла і речовини в матеріалах відіграє центральну роль у кількох фотонних пристроях, від лазерів до детекторів. Протягом останнього десятиліття нанофотоніка, вивчення того, як світло тече в нанометровому масштабі в інженерних структурах, таких як фотонні кристали та метаматеріали, призвели до важливих досягнень.
Давньою загадкою в цій області була відсутня ланка між атомними решітками, їх симетріями і тією роллю, яку вона відіграє в світлових полях пікоскопічного масштабу, кажуть автори дослідження. Щоб розібратися з цим питанням, фізики-теоретики розробили гамільтонівську структуру матерії Максвелла і застосували до неї квантову теорію світлоіндукованої реакції в матеріалах.
Вчені довели, що серед традиційних добре відомих електромагнітних хвиль в атомній решітці повинні виникати нові аномальні хвилі. Ці світлові хвилі сильно коливаються навіть в межах одного фундаментального будівельного блоку кристала кремнію.