В прошлом году физики сделали заголовки путем замедления света к скорости неторопливой прогулки на велосипеде. Теперь, они резко нажали на тормоза. В статьях в Physical Review Letters и Природе, ученые сообщают, что использовали атомные газы для захвата световых импульсов, сжимают их в меньшее пространство, отпечатывают их на атомах и читают их вслух снова после задержки. Исследователи размышляют, что такие уловки ловкости света могли бы однажды быть полезными во все еще теоретической области квантовой обработки информации.
Легкие путешествия приблизительно в 300 миллионах метров в секунду, факт, ковавший в головы начинающих научных студентов. Но это находится в вакууме, и это – только половина истории.
Фактически, свет имеет две различных скорости – скорость фазы и скорость группы – и они могут очень отличаться. Скорость фазы является скоростью теоретической, чистой световой волны единственной частоты. Скорость группы, в отличие от этого, измеряется, как быстро реальный сигнал перемещается через реальный материал.В прошлом году исследователи во главе с Лэньэ Хау из Гарвардского университета замедлили свет к ползанию путем эксплуатации способа, которым специальные виды атомного вопроса могут играть вокруг со скоростью группы лазерного пульса.
Они начали с газа атомов натрия, охладив его вниз к nanokelvin температурам и созданию его прозрачный путем щипания уровней атомной энергии с другим лазером. Эта «электромагнитно наведенная прозрачность» (EIT) замедляет световые импульсы факторами миллионов и сокращает их семью порядками величины.В их новых экспериментах группа Хау добавила поворот: Когда пульс полностью вошел в атомный суп, они выключили луч, делающий пар прозрачным. «Световой импульс прибывает в остановку размола», говорит Хау. «Вся информация в пульсе хранится в атомах, и мы можем припарковать его там некоторое время». Когда они включили сцепляющий лазер снова, пар стал прозрачным снова, и атомные вращения восстановили совершенную копию оригинального лазерного пульса.
Между тем группа в Смитсоновском Гарвардом Центре Астрофизики в Кембридже, Массачусетс, сохранила и повторно испустила свет совсем другими методами. Вместо суперхолодных атомов натрия, Рон Уолсуорт, Михаил Лукин и их коллеги использовали теплый пар рубидия, чтобы поймать лазерный пульс и затем читать его вслух снова. В отличие от сделанного на заказ оборудования Хау, Смитсоновская Гарвардом группа мостила их вместе от компонентов, которые они использовали в других экспериментах. «Мы в основном сделали это с атомной технологией часов», говорит Лукин.
Их более простой прибор сохраненный свет для до половины миллисекунды прежде, чем выпустить его.«Это – очень блестящий материал», говорит Стив Харрис из Стэнфордского университета, физик, сначала измеривший оптическое замедление, производит 5 лет назад. Но обе компании исследователей подчеркивают, что они фактически не заманили в ловушку фотоны как бабочки во фляге. Информация, содержавшаяся в лазерном пульсе, они указывают, преобразовывается в атомные государства, сидящие без дела, пока луч контроля не говорит свету появляться.
Тогда энергия от луча контроля преобразовывается в коммуникабельный пульс, идентичный входному пульсу.Много исследователей взволнованы перспективой использования метода как своего рода последовательное оптическое устройство хранения данных – своего рода квантовая голограмма.
Или это могло бы привести к квантовому Интернету с лучами света, когерентно переправляющими информацию от облака атома до облака атома. Но существует длинный путь для движения, прежде чем любой будет экономить электронную почту в замороженном свете.