Физики снизили скорость света в 10 000 раз во время эксперимента: почему это важно

Физики уже знают, что при определенных условиях, скорость света можно замедлить, но теперь авторы исследования, опубликованного в журнале Nano Letters, показали новый более эффективный метод замедления света. Ученые считают, что их метод может быть полезным при создании новых компьютерных технологий и оптической связи, пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Как известно, свет в космосе перемещается с одной скоростью – 299 792 км/с, хотя чаще всего можно встретить округленное значение — 300 000 км/с. Если на пути движения света расположить много электромагнитных полей, например тех, которые окружают обычную материю, то скорость света замедляется.

Большая часть прозрачных материалов может замедлить скорость света лишь незначительно. Но именно изменения скорости заставляют свет искривляться при переходе из одной среды в другую. Но чтобы свет сильно замедлился нужны специальные материалы, такие как фотонные кристаллы или чрезвычайно холодные квантовые газы.

Авторы исследования, которые создали новый метод замедления света, считают, что он открывает новое направление для реализации сверхсильных взаимодействий света и материи в нанофотонных чипах.

Новый метод физиков основан на электромагнитно-индуцированной прозрачности, которая использует хитрую лазерную хитрость для управления электронами внутри газа, который находится в вакуумной камере. Таким образом газ превращается из непрозрачного в прозрачный. То есть лазерный свет может проходить сквозь него, но из-за того, как им управляют, свет замедляет свою скорость. Но этот метод означает, что теряется много света и энергии.

Чтобы уменьшить потери и повысить эффективность всей системы, ученые использовали некоторые принципы электромагнитно-индуцированной прозрачности по управлению светом и создали новый материал для замедления света.

Этот материал является метаповерхностю, то есть это синтетическая двумерная структура, которая обладает свойствами, не похожими на свойства, встречающиеся в природе. Ученые создали метаповерхность из очень тонких слоев кремния и данный материал оказался намного лучше существующих в том плане, как он удерживает и выделяет энергию из света. Как показал эксперимент в этой системе свет может замедляться более чем в 10 000 раз. При этом потери света сокращаются более чем в 5 раз по сравнению с другими методами.

Новый метод основан на расположении мельчайших строительных блоков метаповерхности, то есть метататомов. Они находятся очень близко, чтобы сливаться вместе, что влияет на то, как обрабатывается свет при прохождении через материал.

По словам ученых, им удалось добиться лучшего контроля над распространением света. Поскольку он играет ключевую роль во всем, от широкополосного Интернета до квантовых вычислений, существует множество вариантов применения нового метода.

Как уже писал Фокус, установлен новый мировой рекорд по производству термоядерной энергии. Потребовалось всего 0,2 миллиграмма дейтерия и трития, чтобы создать большое количество энергии.