Naukowcy spowolnili światło. Chińczycy ogłaszają przełom technologiczny
Zalogowani mogą więcej
Możesz zapisać ten artykuł na później. Znajdziesz go potem na swoim koncie użytkownika
Chińscy naukowcy opracowali nowy materiał, który pozwala spowolnić rozchodzenie się światła 10 tys. razy. Nowe badania mają przynieść korzyści w dziedzinie komunikacji optycznej i obliczeń kwantowych.
Wszyscy dobrze wiemy, że prędkość światła w próżni wynosi 299 792 km/s (w przybliżeniu słynne 300 tys. km/s). W innych ośrodkach może ono rozchodzić się z mniejszą prędkością. Jeśli światło będzie przechodzić przez inny materiał, jego prędkość zostanie spowolniona.
Większość przezroczystych materiałów spowalnia światło w bardzo niewielkim stopniu. Większe różnice wymagają zastosowania specjalnych materiałów lub nawet schłodzonych gazów kwantowych.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Chińscy naukowcy spowolnili światło
Naukowcy z Uniwersytetu w Guangxi i Chińskiej Akademii Nauk opracowali innowacyjną metodę, która pozwala dużo bardziej spowolnić światło - nawet 10000-krotnie. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nano Letters.
Nowa metoda bazuje na tak zwanej przezroczystości indukowanej elektromagnetycznie (EIT - electromagnetically induced transparency), która wykorzystuje sprytne sztuczki laserowe do manipulowania elektronami wewnątrz gazu przechowywanego w próżni.
Światło lasera może przechodzić przez ośrodek, ale równocześnie mocno spowalnia. Opracowana metoda wiąże się jednak ze zmniejszeniem ilości światła i energii.
Aby zmniejszyć te straty i poprawić wydajność całego systemu, naukowcy wykorzystali niektóre zasady EIT w kontrolowaniu światła i zaprojektowali nowy materiał spowalniający światło. Materiał ten jest rodzajem metapowierzchni - syntetycznej, dwuwymiarowej struktury o właściwościach niespotykanych w naturze. Metapowierzchnie z okazały się znacznie lepsze pod względem sposobu utrzymywania i uwalniania energii.
Według opublikowanych badań, światło może zostać spowolnione ponad 10 000 razy. Co ważne, naukowcy równocześnie 5-krotnie zmniejszyli utratę światła w porównaniu z innymi, podobnymi metodami.
Chińscy naukowcy ogłaszają przełom
Nowe badania rewolucjonizują tematykę kontroli rozchodzenia się światła. Skuteczność i skalowalność badań sprawiają, że jest to obiecująca opcja do dalszych eksperymentów. Odkrycie może mieć wpływ na wiele rozwiązań technologicznych - od szerokopasmowego Internetu po obliczenia kwantowe.
"Przewidujemy, że nasza praca zapewnia zupełnie nowy kierunek realizacji ultra silnych interakcji światło-materia w chipach nanofotonicznych" - piszą naukowcy w opublikowanym artykule.
Paweł Maziarz, dziennikarz Wirtualnej Polski