Дата: 12.06.2008

Физики замедлили свет до скорости улитки

Iin и Ip — входные лучи, справа — лучи на выходе. На врезке — исходная (a) и полученная (b) буква А

0,2 миллиметра в секунду — таков новый рекорд замедления света. Интересный опыт поставили Стефания Резидори (Stefania Residori) и Умберто Бортолоццо (Umberto Bortolozzo) из института нелинейной оптики Ниццы (Institut Non Linéaire de Nice) и Жан-Пьер Уиньар (Jean-Pierre Huignard) из компании Thales Reseach and Technology France.

Для замедления импульса учёные впервые применили устройство на основе жидкого кристалла. Ранее в подобных опытах использовали другие системы (набор атомов, охлаждённых до ультранизких температур, особые волноводы и так далее).

С одной стороны кристалла физики подавали в одну точку два луча — высокой и низкой интенсивности. Взаимодействие фотонов в кристалле приводило к интересному эффекту — кристалл начинал работать наподобие голограммы, расщепляя лучи на несколько отдельных потоков с различными скоростями. Для каждого из них в кристалле существовал свой групповой коэффициент преломления.

И один из полученных лучей демонстрировал рекордно низкую скорость — менее 0,2 миллиметра в секунду.

Таким образом, расходящиеся под разными углами лучи покидали этот кристалл с сильно отличной задержкой.

Так исследователи передали в слабом луче изображение буквы А с поперечником в несколько миллиметров (длительность импульса составляла 180 миллисекунд), подсветив его лучом высокой интенсивности. На выходе же устройства это изображение задержалось со своим появлением на 82 миллисекунды.

Разрешение "отпечатка" при этом осталось высоким (15 микрометров), а сама картинка — практически неискажённой. Это обеспечила высокая однородность кристалла, поясняют авторы опыта.

Они утверждают, что такой заторможенный свет может сильно повысить чувствительность интерферометров, а также он может пригодиться в различных физических опытах, в метрологии и в системах оптической связи.

"Жидкокристаллическая технология очень хорошо развита, и такое устройство можно было бы легко поставить на коммерческую основу, — говорит Резидори. — Кроме того, оно очень компактно (20 х 20 х 1 мм) и устроено сравнительно просто".

Подробности — в статье в Physical Review Letters.

Надо добавить, что в данном опыте речь шла о так называемой групповой скорости, которая может сильно колебаться в зависимости от параметров среды.

Так что не приходится удивляться, что, создавая для луча специфические условия, фотоны можно даже "заморозить", а ещё — получить луч света с отрицательной скоростью, то есть луч, в котором горб импульса перемещался бы к источнику света, а не от него.

---

Оригинал статьи находится на сайте Мембрана