Superoscylacja
Superoscylacja to zjawisko, w którym sygnał, który jest globalnie ograniczony pasmem, może zawierać lokalne segmenty, które oscylują szybciej niż jego najszybsze składowe Fouriera . Pomysł pierwotnie przypisuje się Yakirowi Aharonovowi , a stał się bardziej znany dzięki pracy Michaela Berry'ego , który również zauważa, że podobny wynik był znany Ingrid Daubechies .
W 2007 roku Huang eksperymentalnie zaobserwował zjawisko superoscylacji optycznej we wzorach dyfrakcji światła przechodzącego przez quasi-okresowe układy nanootworów. Zaobserwowano ogniska optyczne znacznie mniejsze od granicy dyfrakcji. Wyniki pasowały do symulacji bez fal zanikających. W 2009 roku Huang i wsp. dalej rozwijali modele teoretyczne w celu zaprojektowania masek superoscylacyjnych, które mogą osiągnąć ekstremalną koncentrację światła i obrazowanie z dowolną rozdzielczością. Praktyczną metodę konstruowania superoscylacji i omówienie ich potencjału dla kwantowej teorii pola podał Achim Kempf. Chremmos i Fikioris zaproponowali metodę konstruowania superoscylacji, które przybliżają pożądany wielomian z dowolną dokładnością w danym przedziale. W 2013 roku zademonstrowano eksperymentalne generowanie dowolnie ukształtowanych bezdyfrakcyjnych superoscylacyjnych wiązek optycznych. Dwa lata później, w 2015 roku, wykazano eksperymentalnie, że superoscylacje mogą generować cechy wielokrotnie mniejsze niż granica dyfrakcji. Eksperyment przeprowadzono przy użyciu światła widzialnego, wykazując zwiększoną rozdzielczość 35 nm. Kempf i Ferreira udowodnili, że superoscylacje odbywają się kosztem zakresu dynamicznego, który musi rosnąć wykładniczo wraz z liczbą superoscylacji i wielomianowo z częstotliwością superoscylacji.
Superoscylacyjne kształty fal są rozważane jako możliwe praktyczne narzędzie do zastosowań inżynieryjnych, takich jak superrozdzielczość optyczna, tj. rozdzielczość poza granicą dyfrakcji.
Zobacz też
Linki zewnętrzne
- Ars Technica artykuł o superoscylacji
- McCormick, Katie (2022-05-16). „Zagadkowy scenariusz kwantowy wydaje się nie oszczędzać energii” . Magazyn Quanta . Źródło 2022-05-17 .