Nu kan forskare upptäcka de egenskaper som gör optiska komponenter stabila trots energiförluster
14.10.2026 12:58:31 CEST | KTH | Pressmeddelande
I optiska fibrer, chip och andra ljusledande komponenter kan små defekter sprida fotoner och störa deras väg. En ny studie visar en metod för att identifiera egenskaper som i vissa system hjälper ljusvågor att behålla sitt beteende trots sådana brister. Metoden kan påskynda utvecklingen av nya typer av elektronik och optiska teknologier samt leda till mer tillförlitliga kvantkomponenter.

I en kommande utgåva av Physical Review Letters presenterar forskare vid KTH ett programmerbart chip som kan upptäcka och mäta ”topologiska egenskaper”, det vill säga egenskaper hos vågrörelser som förblir oförändrade även när ett system förändras. (En öppen version av forskningsartikeln finns tillgänglig på arxiv.org.)
Enligt Ali Elshaari, forskare inom Ljus och materiens fysik på KTH, kan kunskap om dessa egenskaper hjälpa komponenter att fortsätta fungera trots brister och störningar.
Topologiska egenskaper kan göra material ovanligt stabila.
– När jag förklarar topologi för studenter brukar jag börja med en knut på ett rep. Man kan dra i den, vrida den eller skaka den, men knuten finns kvar tills man klipper av repet, säger Ali Elshaari och fortsätter:
– Fysiker har upptäckt att vissa material och komponenter bär på liknande knutar i hur vågor rör sig genom dem.
Andrea Cataldo, doktorand på KTH och huvudförfattare till studien, säger att denna typ av stabilitet är attraktiv för teknologier som måste fungera trots brus och defekter, såsom framtidens elektronik och kvantkomponenter.
– I den verkliga världen förlorar alla system energi. Därför behöver vi metoder för att studera dessa egenskaper under realistiska förhållanden.
Det ljusbaserade chippet kan efterlikna system med energiförluster och direkt avslöja deras dolda stabila egenskaper, säger han.
Chippet kunde på ett tillförlitligt sätt skilja mellan de ”knutna” (topologiska) fallen och vanliga fall, enligt Cataldo. Det identifierade också en särskild punkt där system med energiförluster uppvisar ovanliga egenskaper, en så kallad exceptionell punkt.
– Vi använder ett matematiskt trick för att köra det förlusttyngda systemet på chippet utan att faktiskt förlora signalen.
Forskarna jämför sedan ljuset med referensstrålar, ett tillvägagångssätt som de liknar vid att stämma ett instrument mot en referenston.
– Det gör att vi kan läsa av den dolda informationen även när energiförluster normalt skulle ha dolt den, säger Andrea Cataldo,
Eftersom chippet kan programmeras om kan många olika scenarier testas på en och samma komponent.
Vetenskaplig publicering:
”Interferometric readout of momentum-space topology in a programmable dissipative photonic circuit”, Physical Review Letters, DOI: 10.1103/xkht-64kc
För ytterligare information kontakta:
Ali Elshaari, universitetslektor KTH, elshaari@kth.se
Andrea Cataldo, doktorand KTH, andreacl@kth.se
Kontakter
Therese Elmgren
Tel:08-790 64 00press@kth.seBilder

KTH är Sveriges största och äldsta tekniska universitet. Forskning och utbildning omfattar såväl naturvetenskap som alla grenar inom teknik samt arkitektur, industriell ekonomi, samhällsplanering, historia och filosofi. På KTH finns studenter och forskare från hela världen.
KTH:s tre campus i Stockholmsregionen samlar över 13 000 heltidsstudenter, över 1500 doktorander och 4000 anställda. Mer om KTH: https://www.kth.se/om/fakta
Följ KTH
Abonnera på våra pressmeddelanden. Endast mejladress behövs och den används bara här. Du kan avanmäla dig när som helst.
Senaste pressmeddelandena från KTH
Forskare identifierar aggressiva molekylära egenskaper hos prostatacancer7.10.2026 13:10:08 CEST | Pressmeddelande
Forskare vid KTH har utvecklat en ny metod som avslöjar molekylära egenskaper hos prostatacancer som inte fångas upp av konventionell klinisk riskklassificering. Resultaten kan leda till nya behandlingsstrategier.
Varför tar det decennier för granar att fortplanta sig? Genetisk studie ger nya ledtrådar14.9.2026 17:06:31 CEST | Pressmeddelande
Nya tekniker har gjort det möjligt för forskare i Sverige att börja förstå hur ett av norra Europas viktigaste barrträd växlar från att bilda grenar till att utveckla kottar, trädets fröbärande fortplantningsorgan.
KTH bygger svensk kunskap om nitrocellulosa1.9.2026 15:06:13 CEST | Pressmeddelande
Sverige vill minska sitt beroende av omvärlden när det gäller nitrocellulosa, en råvara som är central för tillverkningen av konventionellt krut. Nu startar KTH ett nytt kompetenscentrum för att bygga upp kunskap – från skogsråvara och tillverkning till säker lagring.
Ny studie visar enkel lösning på felaktig inomhustemperatur3.6.2026 13:30:57 CEST | Pressmeddelande
När uppvärmning av bostäder och kontor enbart styrs av utomhustemperaturen blir resultatet inte optimalt. Men om hänsyn även tas till solljus, ventilation och antal personer så ökar andelen komfortabel tid från 60 till 90 procent. Det visar en ny studie från KTH.
Ny metod för att stoppa global potatissjukdom23.4.2026 09:26:42 CEST | Pressmeddelande
Forskare i Sverige har tagit ett viktigt steg i kampen mot potatisbladmögel – ett växtangrepp som en gång i tiden var orsaken till den stora hungersnöden i Irland. Idag hotar sjukdomen att spridas globalt till följd av klimatförändringarna.
I vårt pressrum kan du läsa de senaste pressmeddelandena, få tillgång till pressmaterial och hitta kontaktinformation.
Besök vårt pressrum