Физика

Предложен новый простой способ замедления света

Melmak/Pixabay

Описанная шведскими физиками техника замедления света в веществе использует только лазерное облучение и изменение прилагаемого электрического потенциала. Работа сотрудников Лундского университета опубликована в журнале Physical Review A.

В контексте передачи информации между процессорами фотоны имеют очевидное преимущество по сравнению с электронами: последние не могут достичь скорости света. Но для задач хранения, обработки и ретранслирования информации свет необходимо замедлить или даже остановить. Этого уже удалось достичь несколькими различными способами, однако все они используют сложные ухищрения. Стефан Кролл и его коллеги разработали простую методику замедления света в кристалле, которая основана только на «выжигании» дыры в спектре и управлении ее шириной.

Для применения новой техники необходимо провести две операции над допированным редкоземельными элементами кристаллом. Сперва лазерный луч, освещающий образец, проделывает дыру в спектре поглощения — создает спектральное окно прозрачности. Затем необходимо наращивать прикладываемое напряжение для уменьшения ширины окна. Эта операция делает изменение показателя преломления в полосе прозрачности более резким, уменьшая групповую скорость движущихся в кристалле оптических импульсов, при этом не внося существенных искажений в сами импульсы и не вызывая поглощения. Исследователи продемонстрировали, что этот же способ годится для сжатия импульсов во времени, однако возможность достичь полной остановки света в таком подходе остается невыясненной.