Ученые сумели "остановить" поток света

Группе физиков из Гарвардского университета удалось полностью "остановить" на долю секунды, а затем позволить продолжиться распространению светового пучка. Как сообщает журнал Nature, ученым из лаборатории квантовой оптики удалось остановить лучевой импульс без лишения его энергетической составляющей.

Скорость света составляет 299 тысяч километров в секунду, однако она замедляется в случае, если свет проходит через некоторые материалы - например, через стекло. Группа ученых направила лучевой поток - сигнальный импульс - через герметичный стеклянный цилиндр, заполненный нагретым газом, содержащим атомы рубидия. Цилиндр при этом освещался сильным лучом света - так называемым управляющим лучом.

В то время, когда импульс света двигался сквозь поле рубидиевого газа, исследователи отключили управляющий луч, оставив таким образом голографический след сигнального импульса на атомах рубидия. Затем единый контрольный луч был снова запущен для того, чтобы воссоздать сигнальный импульс, который затем продолжил движение.

В ходе предыдущего эксперимента исследователи запустили один контролируемый поток частиц, чтобы воссоздать сигнальный импульс, который затем продолжил движение. Однако в ходе последнего эксперимента исследователи привели в действие сразу два контролируемых потока частиц, которые создали модель интерференции - подобие пространства, заполненного зеркалами.

В то время, когда регенерированный сигнальный импульс вновь продолжил движение внутри стеклянного цилиндра, фотоны замедлили передачу энергии атомам вещества, однако сигнальный импульс остался неподвижным. Ученым удалось полностью остановить движение фотонов на 10-20 микросекунд. В исследовании принимали участие Михаил Лукин, Михал Байши и Александр Зибров из физического факультета Гарвардского университета.

Михал Байши заявил, что достижение ученых может быть применено в разрабатываемых сверхмощных квантовых компьютерах. "В квантовых компьютерах вы сможете передавать информацию от фотона к фотону. И чтобы добиться этого, вам необходимо заставить фотоны передавать энергию друг другу", - сказал физик.

Профессор Зухаил Зубайри, физик из техасского университета A&M, уверен, что достижение команды ученых из Гарвардского университета является значительным шагом на пути создания квантовых компьютеров и квантовой криптографии. При передаче данных при помощи квантовой криптографии будет невозможно, даже теоретически, получить доступ к конфиденциальной информации. Об этом сообщает ВВС.

Ученые смогли поймать импульс света, но не остановить его

Удивительный по сложности и тонкости эксперимент по управлению импульсом света провели физики Гарвардского университета в Кембридже (штат Массачусетс). Им удалось буквально поймать импульс света и некоторое время удерживать его в специальной среде, а затем выпустить "на волю", разрешив лететь в том направлении, в котором хотели экспериментаторы.

При этом квантовые состояния образующих импульс фотонов света и энергия импульса оставались неизменными. Фактически, ученым удалось сохранить всю содержавшуюся в импульсе квантовую информацию. В состав этой научной группы входили и два работающих сейчас в США российских физика - Александр Зибров и Михаил Лукин. Как сразу же подчеркнул Александр Зибров, их эксперимент никоим образом не опровергает и не подрывает основ теории относительности Эйнштейна. Ни о какой остановке света, как порой говорят в прессе, речи не шло и не идет, отметил он.

Действительно, в основе эксперимента лежат очень сложные процессы, связанные с квантовой природой света, квантовыми характеристиками атомов и особенностями распространения излучения в особых средах, но к теории относительности это отношения не имеет. По словам российского ученого, в очень грубом приближении можно сказать, что импульс света оказался пойманным как бы в комнате, "стены" которой представляют собой идеальные зеркала, при отражении от которых фотоны света своей энергии почти не теряют. Вот примерно в такой ловушке и метался импульс, не останавливаясь, естественно, ни на мгновение. Потом, по команде экспериментаторов, одну из "стен" убрали и импульс умчался на свободу, унося с собой всю содержавшуюся в нем квантовую информацию о фотонах света. Но это только очень приблизительное сравнение, передает ИТАР-ТАСС.

Известия науки, 15 декабря 2003 года