Предложен практичный способ «остановки» света | Друк |
Написав Paltsun   
Середа, 20 квітня 2016, 12:45

Фотоны — когда они не в вакууме — путешествуют не с фазовой скоростью, с которой движется фронт индивидуальной волны, а с групповой, определяющей скорость движения пакета световых волн. Если вы хотите «задержать» свет, нужно лишь довести групповую скорость до нуля.

…Только сказать это несколько проще, чем сделать: да, фотонные кристаллы, сочетающие повторяющиеся области с высоким и низким коэффициентом преломления, могут снизить групповую скорость волн. Но на практике любой такой кристалл содержит неизбежные включения, нарушающие его структуру, и это не позволяет довести групповую скорость до нуля.

Проблему, конечно, можно обойти: пара лазеров, светящих на материал одновременно, подавляет электронный переход, вызываемый светом определённой частоты, делая материал прозрачным к таким волнам. Если один из лазеров внезапно отключить, создавая условия, при которых такая искусственная прозрачность разрушается, свет можно поймать в материале и «хранить» там вплоть до минут, пользуясь спиновыми возбуждениями электронов материала. Однако получается это только тогда, когда спиновые возбуждения электронов когерентны. А когерентность эта разрушается, как только температура становится на несколько градусов выше абсолютного нуля. Не очень практично, верно?

Ортуин Гесс (Ortwin Hess) вместе с коллегами по Имперскому колледжу Лондона (Великобритания) придумал схему попроще. Учёные предлагают взять кусок кремния толщиной в 290 нм и покрыть его 500-нанометровым слоем оксида индия-олова. Эта комбинация сможет поддерживать такие оптические состояния, когда частоты волн света являются комплексными числами. Более того, один из таких оптических режимов будет иметь групповую скорость, точно равную нулю. (читать дальше)