Исследователи ETH Zurich представили фурье-пиксель — миниатюрный оптический элемент, способный не только формировать световые изображения, но и анализировать падающий на него свет. Обычные пиксели выполняют только одну функцию: элементы дисплея излучают или направляют свет, а пиксели камеры его регистрируют. Новая разработка объединяет оба направления в одной структуре.

Фурье-пиксель способен работать не только с яркостью изображения. Он управляет и измеряет амплитуду, фазу и поляризацию световой волны. Благодаря этому устройство может создавать цветные изображения, фокусировать свет, формировать сложные трёхмерные структуры и необычные вихревые лучи с тёмным центром.

В основе технологии находятся микроскопические волнообразные структуры, изготовленные с точностью до нескольких нанометров. Падающий свет преобразуется в поверхностную плазмонную волну, которая распространяется вдоль металлической поверхности. Затем специальный рельеф рассеивает её обратно в пространство, создавая заранее рассчитанное световое поле. Необходимая форма поверхности определяется с помощью преобразования Фурье.

Этот процесс работает и в обратном направлении. По интерференционному рисунку фурье-пиксель может анализировать характеристики входящего света. В одном из экспериментов устройство одновременно измеряло фазовый градиент падающей волны и создавало сфокусированную световую точку над поверхностью чипа.

В перспективе технология может применяться в дисплеях со встроенной функцией камеры, голографических системах, адаптивной оптике, оптической связи и квантовых устройствах. Теоретически будущий ноутбук сможет снимать пользователя через сам дисплей, без отдельного отверстия для веб-камеры.

Однако готового экрана-камеры пока не существует. Исследователи продемонстрировали отдельные лабораторные пиксели с размерами в десятки микрометров. Теперь команда планирует создать полноценную матрицу, состоящую из множества таких элементов.

Сможет ли фурье-пиксель однажды объединить дисплей, камеру и оптический процессор в одном устройстве?

"Лезвие 2277. Хроники кибергородов" это коллекция историй. Каждая глава это отдельная история из сурового киберпанкового будущего, где неоновые огни небоскрёбов соседствуют с тёмными закоулками трущоб, а грань между человеком и машиной становится всё тоньше.

Кто-то продаёт воспоминания на чёрном рынке, кто-то охотится за древними ИИ, а кто-то просто пытается не исчезнуть в цифровой бездне. Что вы сделаете, когда лезвие реальности окажется у вашего горла?

Он молился... но бешеная пляска клеток взяла верх.

В лаборатории, в полной изоляции, уже через год ему поручено сделать прототип адаптивной брони. Способен ли Кирилл сделать нечто большее и спасти маленькую девочку, или убьёт её быстрее самой смерти?

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Калифорнийского университета в Риверсайде продемонстрировали экспериментальное электронное устройство, использующее коллективное поведение электронов. Разработка основана на волне зарядовой плотности — особом состоянии, в котором электроны и кристаллическая решётка реагируют на внешнее воздействие согласованно.

В качестве канала использовался квазиодномерный квантовый материал — орторомбический трисульфид тантала o-TaS₃. Учёные изготовили наномасштабное устройство с затвором и измерили, как электрическое поле влияет на плотность заряда электронно-решёточного конденсата. Результат оказался неожиданным: изменение плотности заряда было в 10–100 раз больше, чем предсказывали расчёты, основанные на обычной геометрической ёмкости затвора. Усиленный отклик возникает благодаря тому, что поле воздействует не только на отдельные электроны, но и на всё коллективное состояние материала. Исследователи также определили квантовую ёмкость волны зарядовой плотности и построили зонную диаграмму экспериментального устройства.

Подобный принцип потенциально позволит управлять электронными компонентами при меньшем напряжении. В перспективе он может применяться при создании маломощных транзисторов, элементов памяти, датчиков и других устройств на основе квантовых материалов. Архитектура прототипа при этом напоминает привычный полевой транзистор: у него есть канал, затвор и управление электрическим полем.

Однако говорить о готовой замене кремниевых транзисторов пока рано. Исследование демонстрирует новый физический механизм управления зарядом, но ещё не доказывает возможность серийного выпуска процессоров или гарантированного снижения их энергопотребления. Учёным предстоит проверить скорость переключения, стабильность, рабочие температуры и совместимость технологии с массовым производством чипов.

Сможет ли коллективное поведение электронов стать основой нового поколения холодных и сверхэнергоэффективных процессоров?

Инженеры Университета Пердью продемонстрировали необычный способ одновременно повысить прочность и пластичность интерметаллического соединения кобальта и алюминия — CoAl. Такие материалы хорошо выдерживают высокие температуры и нагрузки, но обычно остаются хрупкими при комнатной температуре.

Учёные решили проблему с помощью намеренного управления дефектами кристаллической структуры. В процессе магнетронного напыления они заранее сформировали в материале большое количество дислокаций, а также создали каркас аморфных интерфейсов — Framework of Amorphous Interfaces, или FAI.

При деформации отдельные участки этих неупорядоченных границ кристаллизуются и становятся источниками новых дислокаций. Они позволяют атомным слоям смещаться под нагрузкой, не вызывая мгновенного разрушения материала. Поэтому дефекты, которые обычно считают слабым местом, в этом случае помогли сделать сплав одновременно прочным и пластичным.

Во время испытаний наноламинат CoAl показал предел текучести свыше 6 ГПа — примерно в 6–10 раз выше показателей высокопрочной конструкционной стали. Последующее упрочнение продолжалось приблизительно до 8,5 ГПа, а пластическая деформация при сжатии превысила 15% при комнатной температуре.

Исследователи наблюдали процесс деформации внутри сканирующего электронного микроскопа, а молекулярное моделирование помогло установить, как аморфные интерфейсы кристаллизуются и запускают движение дислокаций на атомном уровне.

Однако технология пока далека от массового производства. Речь идёт о nanoscale-системе, изготовленной методом тонкоплёночного напыления и проверенной на микроскопических образцах преимущественно при сжатии. Теперь учёным предстоит перенести этот принцип на объёмные материалы и проверить его на других интерметаллических соединениях.

В перспективе подобные сплавы могут применяться в авиационных двигателях, газовых турбинах, энергетике и космической технике — везде, где материал должен выдерживать экстремальные нагрузки и при этом не разрушаться хрупко.

Станет ли управление дефектами ключом к созданию нового поколения сверхпрочных материалов?

Бельгийский исследовательский центр IMEC представил на ITF World 2026 первый квантовый чип, изготовленный с помощью High-NA EUV-литографии. Это важный шаг на пути к массовому производству квантовых процессоров, потому что впервые передовая технология, созданная для выпуска самых современных кремниевых чипов, была применена к устройству с квантовыми точками.

В основе разработки лежат кремниевые спиновые кубиты, где квантовая информация хранится в спине электрона внутри квантовой точки. Главная особенность нового чипа — сверхмалые зазоры между структурами, всего около 6 нанометров. Это позволяет сильнее и точнее связывать соседние кубиты, а значит, создавать более плотные и управляемые массивы для будущих квантовых систем.

До сих пор такие структуры часто делали с помощью электронно-лучевой литографии, которая очень точная, но плохо подходит для массового производства. IMEC делает ставку на то, что High-NA EUV позволит перенести квантовые чипы из лабораторий на реальные полупроводниковые линии и использовать уже готовую экосистему КМОП-производства: литографию, упаковку, 3D-интеграцию и системы контроля процессов.

Но миниатюризация — это только часть задачи. Для настоящих отказоустойчивых квантовых компьютеров понадобятся не сотни, а миллионы физических кубитов, а значит, нужно решать проблемы криогенной электроники, тепла, шума и сложной разводки соединений. Именно поэтому разработка IMEC так важна: она показывает, что классическая полупроводниковая индустрия может стать основой для следующего большого скачка в квантовых вычислениях.