17:20, Воскресенье, 25.10.2020

Немецким ученым впервые в истории удалось остановить свет на 60 секунд (видео)

ГлавнаяНовостиНаука 29.07.2013 в 16:5116010
Чтобы доказать работоспособность технологии, физики также сохранили и воспроизвели изображение трёх горизонтальных полос.
Скорость света — величина хоть и конечная, но абсолютно недостижимая (по крайней мере, на сегодня) для частиц материи, отличных от фотонов. В вакууме она достигает почти 300 тысяч километров в секунду, но в любом другом веществе (вода, газ, стекло) фотоны движутся несколько медленнее. Будучи осведомлёнными об этом факте, физики научились использовать природу света и подстраивать её под себя.

В 1999 году исследователям удалось замедлить скорость света до 17 километров в секунду, что стало рекордом на тот момент. В 2003 году та же группа учёных побила свой собственный рекорд и остановила свет полностью на доли секунды. В начале 2013 года физики значительно увеличили время задержки света — до 16 секунд, и сделали они это при помощи охлаждённых атомов газа.

Сегодня побиты все предыдущие рекорды в области остановки света. Пучок фотонов удалось задержать на целую минуту: за это время он бы двадцать раз успел слетать к Луне и обратно. Команда учёных из университета Дармштадта (Technischen Universität Darmstadt) провела эксперимент с двумя лучами лазера и кристаллом, прозрачность которого можно было регулировать. Технология, которую они применили, называлась электромагнитно-индуцированной прозрачностью (electromagnetically induced transparency).

Читайте также: Американские физики создали принтер микросхем

Георг Хайнце (George Heinze), Томас Хальфман (Thomas Halfmann) и их коллеги взяли для эксперимента непрозрачный (то есть не пропускающий свет вовсе) кристалл. Они охладили его до очень низкой температуры и направили на него луч лазера. Лазер перевёл атомы кристалла в состояние квантовой суперпозиции, вследствие чего он стал прозрачным для света строго определённых частот. Затем на кристалл направили другой луч лазера подходящей частоты; он прошёл сквозь грань и попал вовнутрь, параллельно "выключив" первый лазер и сделав кристалл вновь непрозрачным.

Время, которое свет проведёт "взаперти", зависит от квантовой суперпозиции атомов кристалла. Увеличить длительность задержки света можно при помощи магнитного поля, но в таком случае будет сложнее контролировать конфигурацию лазера. Хайнце и его команда испробовали множество разных комбинаций лазеров и магнитов, пока одна из них, в конце концов, не дала нужного результата.

Чтобы доказать работоспособность технологии, физики также сохранили и воспроизвели изображение трёх горизонтальных полос.

"Таким образом мы наглядно показали, что сложную информацию, такую как изображение, можно запечатлеть с помощью нашей методики", — говорили Хайнце.

Достижение немецких физиков важно далеко не только для фундаментальной науки. При помощи этой технологии можно будет создать квантовый повторитель — устройство, передающее сигналы из одного кабеля в другой без маршрутизации или фильтрации пакетов. Квантовый повторитель сможет останавливать и вновь испускать пучки фотонов, что необходимо для работы квантовых сетей, простирающихся на большие расстояния по всему миру.

Для дальнейшего прогресса технологии необходимо повторить эксперимент только уже с другим веществом, поскольку для использованного материала минута — это предел возможностей. О результатах эксперимента и его потенциальных практических применениях немецкие физики рассказали в своей статье, которая вышла в журнале Physical Review Letters.
 


29.07.2013 в 16:51
Наука nomid 1601 0.0 из 5 // 0
свет, ученые
Сегодня читают
Комментариев: 0
Оставляя комментарий на нашем сайте, пожалуйста, помните о том, что содержание и тон Вашего сообщения могут задеть чувства реальных людей, непосредственно или косвенно имеющих отношение к данной новости. Проявляйте уважение и толерантность к своим собеседникам даже в том случае, если Вы не разделяете их мнение. Пользователи, которые систематически нарушают правила, а также размещают спам — будут заблокированы!
avatar