Ερευνητές σταμάτησαν και “φυλάκισαν” το φως μέσα σε κρύσταλλο για 1 ολόκληρο λεπτό!

Το ταχύτερο πράγμα στο σύμπαν έχει έρθει σε πλήρη στάση για ένα λεπτό ρεκόρ. Σε φουλ ρυθμούς, το φως θα ταξιδέψει περίπου 18.000.000 χιλιόμετρα σε αυτό το διάστημα - που είναι πάνω από 20 ταξίδια μετ 'επιστροφής στο φεγγάρι.

"Ένα λεπτό είναι εξαιρετικά, εξαιρετικά μεγάλη», λέει ο Thomas Krauss στο Πανεπιστήμιο του St Andrews, UK. «Αυτό είναι πράγματι ένα σημαντικό ορόσημο."

Ο άθλος θα μπορούσε να επιτρέψει ασφαλείς επικοινωνίες κβαντικών να εργαστούν σε μεγάλες αποστάσεις.

Ενώ το φως ταξιδεύει συνήθως σε μόλις κάτω από 300 εκατομμύρια μέτρα ανά δευτερόλεπτο στο κενό, οι φυσικοί κατάφεραν να επιβραδύνει σε μόλις 17 μέτρα ανά δευτερόλεπτο το 1999 και στη συνέχεια να σταματήσει εντελώς δύο χρόνια αργότερα, αν και μόνο για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου. Νωρίτερα φέτος, ερευνητές κράτησε ακόμα για 16 δευτερόλεπτα χρησιμοποιώντας ψυχρά άτομα .

Ριγέ φως

Για να σπάσει το λεπτό φράγμα, Γιώργος Heinze και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Darmstadt, Γερμανία, εκτόξευσαν λέιζερ ελέγχου σε ένα αδιαφανές κρύσταλλο, στέλνοντας τα άτομά του σε μια κβαντική υπέρθεση των δύο κρατών. Αυτό κατέστησε διαφανές σε ένα στενό εύρος συχνοτήτων. Η ομάδα Heinze είχε σταματήσει έπειτα μια δεύτερη ακτίνα που άρχισε το κρύσταλλο με το σβήσιμο του πρώτου laser και ως εκ τούτου τη διαφάνεια.

Ο χρόνος αποθήκευσης εξαρτάται από την υπέρθεση του κρυστάλλου. Ένα μαγνητικό πεδίο επεκτείνεται, αλλά περιπλέκει τη διαμόρφωση λέιζερ ελέγχου. Η ομάδα Heinze χρησιμοποίησαν έναν αλγόριθμο για την "φυλή" συνδυασμούς μαγνήτη και λέιζερ, οδηγώντας τους σε ένα παγιδευμένο ότι το φως για ένα λεπτό .

Χρησιμοποίησαν επίσης η παγίδα για την αποθήκευση και στη συνέχεια να ανακτήσει μια εικόνα που αποτελείται από τρεις λωρίδες. "Δείξαμε μπορείτε να αποτυπώσει πολύπλοκες πληροφορίες σχετικά με δέσμη φωτός σας», λέει ο Heinze.

Οι δεκάδες δευτερόλεπτα του φωτός αποθήκευσης που χρειάζεται για μια συσκευή που ονομάζεται κβαντική repeater, το οποίο θα σταματήσει και στη συνέχεια εκ νέου εκπέμπουν φωτόνια που χρησιμοποιείται σε ασφαλείς επικοινωνίες, για τη διατήρηση κβαντική κατάσταση τους σε μεγάλες αποστάσεις.

Θα πρέπει ακόμη να είναι δυνατόν να επιτευχθεί μεγαλύτερη φως χρόνοι αποθήκευσης με άλλους κρυστάλλους, λέει Heinze, καθώς έχουν ωθήσει σημερινή τους υλικό κοντά στο φυσικό της όριο.

Εφημερίδα αναφοράς: περιοδικό Physical Review Letters , doi.org/m86

newscientist