Lumina s-a schimbat în materie, apoi s-a oprit și s-a mutat

transformând lumina în materie și apoi înapoi, fizicienii au oprit pentru prima dată un puls de lumină și apoi l-au repornit la mică distanță. Acest „truc magic mecanic cuantic” oferă un control fără precedent asupra luminii și ar putea avea aplicații în comunicarea cu fibră optică și procesarea informațiilor cuantice.Lene Hau, profesor la Universitatea Harvard, explică modul în care oprește lumina într-un singur loc, apoi o recuperează și o accelerează într-un loc complet separat. (Fotografie: Justin Ide / Harvard News Office) în rețelele cuantice, informațiile transmise optic prin rețea sunt transformate în materie, procesate și apoi convertite înapoi în lumină. Fizicienii de la Universitatea Harvard speră că descoperirea lor ar putea oferi o posibilă modalitate de a face acest lucru, deoarece materia, spre deosebire de lumină, poate fi ușor manipulată. Descoperirile lor au fost publicate săptămâna aceasta în revista Nature. „demonstrăm că putem opri un puls de lumină într-un nor de sodiu supraîncălzit, stocăm datele conținute în el și îl stingem total, doar pentru a reîncarna pulsul într-un alt nor la două zecimi de milimetru distanță”, a declarat Lene Vestergaard hau, profesor de Fizică și Fizică Aplicată Mallinckrodt la Facultatea de Arte și științe și școala de inginerie și științe Aplicate din Harvard.
într-un” truc magic mecanic cuantic ” conceput de fizicienii Universității Harvard, un puls de lumină este stins într-un nor Atomic ultracold (violet), convertit în materie și apoi reînviat în altul înainte de a i se permite să iasă din al doilea nor în starea sa inițială. (Pentru imagine, multumim Sean R. Garner) acest lucru marchează o altă piatră de hotar pentru Hau în manipularea luminii. În 1998, ea a încetinit lumina, care călătorește în spațiul liber cu o viteză de 186.000 de mile pe secundă, la doar 38 de mile pe oră într-un nor de atomi ultracold. Einstein și alții au teoretizat că viteza luminii în spațiul liber nu poate fi schimbată. Doi ani mai târziu, ea a oprit lumina complet într-un nor similar, apoi a repornit-o fără a-și schimba caracteristicile. A primit o bursă MacArthur Foundation de 500.000 de dolari (așa-numita „grant de geniu”) pentru aceste experimente.
în ultima sa lucrare, Hau și coautorii ei, Naomi S. Ginsberg și Sean R. Garner, a constatat că pulsul de lumină poate fi reînviat, iar informațiile sale transferate între cei doi nori de atomi de sodiu, prin transformarea pulsului optic original într-o undă de materie care călătorește, care este o copie exactă a pulsului original, călătorind într-un ritm asemănător melasei de 200 m (600 ft) pe oră. Pulsul materiei este ușor transformat înapoi în lumină atunci când intră în al doilea nor supracoate-cunoscut sub numele de condensate Bose-Einstein-și este iluminat cu un laser de control. „condensatele Bose-Einstein sunt foarte importante pentru această lucrare, deoarece în interiorul acestor nori atomii devin blocați în fază, pierzându-și individualitatea și independența”, a spus Hau. „Natura de blocare a atomilor într-un condensat Bose-Einstein face posibil ca informațiile din pulsul de lumină inițial să fie reproduse exact în cel de-al doilea nor de atomi de sodiu, unde atomii colaborează pentru a reînvia pulsul de lumină.”

într-un condensat Bose-Einstein-un nor de atomi de sodiu răcit la doar miliarde de grade peste zero absolut-un impuls de lumină este comprimat cu un factor de 50 de milioane, fără a pierde niciuna dintre informațiile stocate în el. Lumina conduce o parte din cei aproximativ 1,8 milioane de atomi de sodiu ai norului pentru a intra în stări de „suprapunere cuantică”, cu o componentă cu energie mai mică care rămâne pe loc și o componentă cu energie mai mare care se deplasează între cei doi nori.Diagrama care arată linia de timp pentru cercetarea de la Harvard. (Pentru imagine, mulțumim Naomi S. Ginsberg, Sean R. Garner și Lena V. Hau) amplitudinea și faza pulsului de lumină oprit și stins în primul nor sunt imprimate în această componentă de călătorie și transferate în al doilea nor, unde informațiile recapturate pot recrea pulsul de lumină original.
perioada de timp în care pulsul luminii devine materie, iar pulsul materiei este izolat în spațiul dintre norii de condens, ar putea oferi oamenilor de știință și inginerilor o fereastră nouă tantalizantă pentru controlul și manipularea informațiilor optice; cercetătorii nu pot controla acum cu ușurință informațiile optice în timpul călătoriei sale, cu excepția amplificării semnalului pentru a evita decolorarea. Noua lucrare a lui Hau și a colegilor săi marchează prima manipulare reușită a informațiilor optice coerente. „această lucrare ar putea oferi o verigă lipsă în controlul informațiilor optice”, a spus Hau. „În timp ce materia se deplasează între cele două condensate Bose-Einstein, o putem prinde, potențial pentru câteva minute, și o putem remodela-schimba-o-în orice mod dorim. Această nouă formă de control cuantic ar putea avea, de asemenea, aplicații în domeniile în curs de dezvoltare ale procesării cuantice a informațiilor și criptografiei cuantice.”
această cercetare a fost susținută de Biroul Forțelor Aeriene de cercetare sponsorizată, Fundația Națională pentru științe și NASA.
Pentru mai multe informații, vizitați: www.harvard.edu

ultimele de la PHOTONICS MEDIA

  • sistem de imagistică Hiperspectrală Nir activat pentru învățarea automată IDs tumori ascunse 5 februarie 2021
  • Donovan Leonard numit director de științe fizice pentru Societatea de microscopie din America 5 februarie 2021
  • Fraunhofer ILT, colaboratorii dezvoltă procesul de reparare și acoperire cu Laser pentru componentele metalice 5 februarie, 2021
  • Horiba France deschide r&d site; HORIBA achiziționează furnizor de soluții de testare clinică 5 februarie 2021
  • Startup Metalens Technology a acordat licență pentru inovații optice Plate 4 februarie 2021
  • BPSA alege Președinte/CEO Qosina la bord 4 februarie 2021
  • Eksma Optics deschiderea unei noi facilități 4 februarie 2021

  • tehnologia Metasurface permite stocarea optică mai eficientă 4 februarie 2021

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.