澳科学家研制纳米光控芯片或有助于研究黑洞

据国外媒体报道，一个澳大利亚的研究团队制造出了可以对光进行纳米操控的芯片，这一突破性发明为下一代光学技术铺平了道路，也使人类进一步认识黑洞成为可能。这个研究团队在来自澳大利亚皇家墨尔本理工大学的顾敏教授(Min Gu)的带领下设计出了一款集成纳米光子芯片，该芯片对光的角动量的控制达到了空前高的水平。这项开创性成果为在信息的产生、传送、处理和记录上使用芯片级角动量提供机会，也可帮助科学家们更好地了解黑洞的演化和性质。

一束光在进行接近直线的运行时会绕其光轴旋转和扭转。近几十年以来，科学家们对于测量这种动态转动的光的角动量产生了浓厚的研究兴趣。研究的主要关注点之一是使用角动量实现光学纤维大规模扩张的可能性，这种方法也被称为“复用”。然而，由于自然界中不存在可以感受到扭曲的光的物质，因此实现芯片级的角动量复用仍然是一个重大的挑战。顾教授表示，他们的团队在光子芯片上设计了一系列精细的纳米孔径和纳米沟槽，从而首次使用芯片对扭曲的光进行操控。

该设计不需要其他任何大体积光学材料来探测角动量信号。他认为，此次发现开启了包括超高清显示、超高容量光通信和超安全光学加密在内的真正压缩的芯片角动量应用的大门，也能够进行延伸来描述引力波的角动量性能特征，有助于科学家们获得黑洞相互作用的更多信息，揭开宇宙黑洞的奥秘。

斯威本科技大学的博士候选人任浩然(Haoran Ren)表示，将光学数据信号发送到光子芯片上时，了解数据传送的目的地是十分重要的，否则信息将会丢失。而经过特殊设计的纳米光子芯片能够精确地引导角动量数据信号，使它们在不同的传送模式纳米环形缝隙中传送而不丢失任何信息。