To prawdziwy przełom. Naukowcy spowolnili światło 10 tys. razy
Uczeni opracowali specjalny materiał, którego właściwości są niespotykane w naturze. Wykorzystali go do przeprowadzenia eksperymentów, których celem było spowolnienie przemieszczającego się światła. Doświadczenia zakończyły się sukcesem - światło spowolniono 10 tysięcy razy. Po co prowadzono badania w tym zakresie?
Badacze z Uniwersytetu w Guangxi i Chińskiej Akademii Nauk dokonali przełomu technologicznego. Opracowali materiał, który jest swego rodzaju metapowierzchnią - syntetyczną, dwuwymiarową strukturą o właściwościach niespotykanych w naturze.
Dzięki temu materiałowi eksperci byli w stanie doprowadzić do znaczącego spowolnienia światła. Wyniki swoich badań opublikowali na łamach "Nano Letters".
Metapowierzchnia do zadań specjalnych
Od dawna wiadomo, że prędkość światła w próżni wynosi w przybliżeniu 300 tys. km/s. Wiadomo również, że w przypadku różnych scenariuszy jego prędkość może zostać spowolniona. Na przykład jeśli będzie ono przechodzić przez jakiś materiał, jego tempo spadnie - zwykle nieznacznie.
Wskutek zastosowania przez badaczy wspomnianego materiału - metapowierzchni, udało się doprowadzić do znacznego spowolnienia światła. Z efektów uzyskanych przez naukowców wynika, że w tym układzie światło może zostać spowolnione ponad 10 000 razy. Jednocześnie utrata światła jest w przypadku wykorzystania tego materiału zmniejszona ponad pięciokrotnie w porównaniu z innymi analogicznymi metodami.
Po co spowalniać światło?
Eksperci podkreślają, że ich nowe badania mają przynieść korzyści między innymi w dziedzinie komunikacji optycznej i obliczeń kwantowych. Badacze z Chin twierdzą, że istnieje wiele potencjalnych zastosowań dla opracowanego przez nich materiału, który potrafi w niemal bezstratny sposób spowolnić przemieszczanie się światła.
Przewidujemy, że nasza praca wytyczy zupełnie nowy kierunek w realizacji ultrasilnych interakcji światło-materia w chipach nanofotonicznych
Przełom i dalsze badania
W założeniu eksperymenty miały dać wyniki do zastosowania w rozmaitych obszarach - wszędzie tam, gdzie istotna jest lepsza kontrola nad sposobem przemieszczania się światła. Jak podkreślają badacze, to istotne, ponieważ światło odgrywa kluczową rolę w zasadzie we wszystkim, od szerokopasmowego internetu po obliczenia kwantowe.
Naukowcy odkryli przy okazji, że ich eksperyment nie jest jedynym sposobem na dalsze spowalnianie światła, który wykracza poza naturalnie zachodzące procesy tego rodzaju, w substancjach takich jak woda. Badania wykazały jednak, że skuteczność i skalowalność zastosowania metapowierzchni sprawiają, że jest to obiecująca opcja do dalszego rozwoju.
- Nasze badanie otwiera nową drogę do odpowiedniego dostosowywania przepływu światła w metapowierzchniach - stwierdzili eksperci z Chin.
