据《科学日报》报道，通过利用双色光束，研究人员“可以生成拓扑可调的有序链和晶格——这可能会彻底改变数据存储、通信和光子处理。” 新加坡和日本的一个国际联合研究小组公布了一项蓝图，旨在将奇异的、类似结状的光图案排列成可重复的晶体，这些晶体跨越空间和时间。这项研究阐述了如何利用结构化光束构建和控制“霍普夫子”晶格……这是一种三维拓扑纹理，其内部的“自旋”图案编织成闭合的、相互连接的环路。它们曾在磁场和光场中被观测到或被理论化，但此前它们主要以孤立物体的形式产生。作者展示了如何将它们组装成周期性重复的有序阵列，就像晶体中的原子一样，只是这里的图案在时间和空间上都重复。关键在于一个双色光场，其电矢量追踪随时间变化的偏振态。通过精心叠加具有不同空间模式和相反圆偏振的光束，该团队定义了一种以受控节奏演化的“伪自旋”。当两种颜色设置为一个简单的比例时，场会以固定的周期跳动，形成一个每个周期都会重复出现的霍普夫子链。从这个一维链开始，研究人员描述了如何塑造拓扑强度可以调高或调低的高阶版本……像斯格明子这样的拓扑结构已经重塑了高密度、低误差数据存储和信号路由的理念。将该工具包扩展到光中的霍普夫子晶体，可以解锁高维编码方案、弹性通信、原子捕获策略以及新的光物质相互作用。作者写道：“时空霍普夫子晶体的诞生，为在光学、太赫兹和微波领域进行凝聚、鲁棒的拓扑信息处理开辟了一条道路。”
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