Скорость света может быть снижена до нуля при помощи специальных «исключительных точек»

Движение света

Свет, который распространяется в вакууме со скоростью 300 000 километров в секунду, может быть замедлен и даже полностью остановлен при помощи методов, в которых используются оптические ловушки, созданные на основе специальных кристаллов и облаков сверхохлажденных атомов. И недавно ученые из израильского технологического института Technion, работавшие совместно с математиками из института Instituto de Matematica Pura e Aplicada, Бразилия, продемонстрировали, пока только в теории, что свет может быть остановлен еще одним способом. Для этого используются так называемые «исключительные точки», которые являются точками пространства волноводов, имеющих определенный вид симметрии, в которых пересекаются и объединяются два луча света.

В отличие от других методов «остановки света», новый метод, согласно результатам проведенных расчетов, может работать по отношению к свету более широкого частотного диапазона, что позволит использовать новый метод в ряде технологий, основанных на экзотических свойствах «медленного» света.

Исключительные точки могут быть созданы внутри волноводов достаточно легко, путем варьирования соотношения параметров (коэффициента усиления и уровня затухания) материала волноводов в точках, где два луча света (моды), объединяются в один. Если такую точку создать внутри простого волновода, к примеру, в оптоволокне, то в ней будет наблюдаться повышенное рассеивание и потери света.

Описанная выше проблема решается за счет использования волноводов с определенным видом симметрии, parity-time (PT) symmetry. Такая симметрия является гарантом того, что усиление и уровень затухания света в точке взаимно компенсируют друг друга и в результате этого интенсивность света сохраняется на изначальном уровне. А для того, чтобы заставить остановленный свет снова двигаться, двигаться в обратном направлении и двигаться с прежней скоростью, можно изменить соотношение усиления/затухания до определенного значения.

В будущем ученые планируют продолжить изучение обнаруженного ими феномена и произвести поиски материалов, подходящих для создания симметричных волноводов с возможностью изменения значения соотношения усиления/затухания. И если такие материалы будут найдены, то данное открытие может перейти из разряда теоретических в разряд открытий, подтвержденных экспериментальным путем.

И в заключение следует отметить, что подобный способ «остановки» является весьма универсальным. Он будет работать не только по отношению к свету, но и по отношению к электромагнитным колебаниям других частотных диапазонов и даже по отношению к акустическим колебаниям.

Share Button

Материалы по теме:

Создан первый в мире лазер, полностью изготовленный из кремния
Интегрированная кремниевая фотоника заключает в себе микроэлектронные, оптоэлектронные узлы и компоненты, и такая комбинация может обеспечить прорывы во множестве областей, включая коммуникации, освещение, технологии ...
Cоздан самый яркий из существующих флуоресцентных материалов
Группа ученых из университета Индианы, США, и Копенгагенского университета, Дания, преодолев несколько серьезных проблем, разработала технологию производства того, что можно назвать самым ярким флуоресцентным ...
Ученые эксперимента ATLAS нашли множество случаев очень редкого вида распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон
Напомним нашим читателям, что бозон Хиггса был открыт учеными Европейской организации ядерных исследований CERN в 2012 году. Признаками существования бозона Хиггса, зарегистрированными высокочувствительными датчиками ...
Ученые CERN обнаружили два чрезвычайно редких вида распада элементарных частиц
В течение нескольких последних лет ученые Европейской организации ядерных исследований CERN занимались проведением сложного эксперимента, в ходе которого производилась запись десятков миллиардов случаев распада ...
Разработан новый способ охлаждения квантовых устройств, основанный на использовании явления интерференции
Самые важные узлы квантовых вычислительных систем, квантовые биты, кубиты, невероятно чувствительны к тепловым помехами, что для нормальной работы они должны быть охлаждены до температуры, ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика