Китайські науковці вперше змогли сповільнити швидкість світла в 10 тисяч разів

2024-02-12

Нове дослідження науковців з університету Гуансі та Китайської академії наук у Китаї продемонструвало революційний метод сповільнення світла у 10 тисяч разів завдяки електромагнітно індукованій прозорості.

Про це повідомляє Еспресо, посилаючись на Science Alert.

Швидкість світла, що пролітає крізь порожнечу космосу, 299 792 кілометри на секунду. Але, як стверджують вчені, якщо на його шляху з’являється безліч електромагнітних полів, подібних до тих, що оточують звичайну матерію, ця надзвичайна швидкість починає сповільнюватися.

“Ми вважаємо, що наша робота відкриває абсолютно новий напрямок для реалізації надсильної взаємодії світла з матерією в нанофотонних чіпах”, – зазначили дослідники.

Новий метод ґрунтується на так званій електромагнітно індукованій прозорості (EIT), яка використовує хитрі лазерні маніпуляції з електронами всередині газу, що зберігається у вакуумі – по суті, перетворюючи його з непрозорого на прозорий.

Таким чином, лазерне світло може проходити крізь нього, однак завдяки маніпуляціям з ним, воно також сповільнюється. Це робить його дуже цікавим для фізиків, але такий підхід також означає, що багато світла та енергії втрачається на цьому шляху.

Щоб зменшити ці втрати та підвищити ефективність всієї системи, дослідники використали деякі з принципів EIT в управлінні світлом і розробили новий матеріал для уповільнення світла. Матеріал являє собою своєрідну метаповерхню з дуже тонких шарів кремнію – синтетичну 2D-структуру з властивостями, не схожими на жодну з існуючих у природі.

Згідно з результатами, отриманими дослідниками, світло в цій системі можна сповільнити більш ніж у 10 тисяч разів. При цьому втрати світла зменшуються більш ніж у п’ять разів порівняно з іншими аналогічними методами.

Кінцевим результатом всієї цієї складної науки є кращий контроль над тим, як світло подорожує. Оскільки світло відіграє ключову роль у всьому, від широкосмугового інтернету до квантових обчислень, існує безліч потенційних застосувань.

Дослідники, які стоять за цим проривом, кажуть, що їхній метод може принести користь обчислювальній техніці та оптичному зв’язку.