научно-популярное приложение к газете "Голос Армении"
Menu

ТОРМОЗ ДЛЯ СВЕТА

Оптико-волоконная система

Группа ученых из Венского технологического университета продемонстрировала, что проблема со скоростью распространения света может быть решена не только в необычных квантовых системах. Замедления скорости света можно достичь и в обычных оптико-волоконных системах, используемых в настоящее время. А ключом к этому является волокно, в стекло которого внедрены примеси атомов некоторых химических элементов. И скорость распространения света в таком волокне снижается до значения 180 километров в час, передает esciencenews.com.

БОЛЕЕ ТОГО, ИСПОЛЬЗУЯ НЕКОТОРЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ, ученым удалось настолько замедлить свет, что он практически остановился. И эту технологию можно считать основой будущего квантового интернета, в котором квантовая информация может передаваться на огромные расстояния за счет явления призрачной квантовой запутанности.

Скорость света в вакууме является одной из основополагающих физических констант и составляет 300 миллионов метров в секунду. Но когда свет проходит сквозь какую-нибудь прозрачную среду, через стекло или воду, к примеру, его скорость немного снижается из-за взаимодействия света с материалом среды. Ученым удалось сделать эффект замедления скорости света максимально сильным при помощи создания чрезвычайно сильного взаимодействия света с материей, рассказал профессор Арно Рошенбеутель. По его словам, скорость света в этом волокне составляет всего 180 километров в час, его без труда обгонит любой самолет или скоростной пассажирский экспресс. Новое оптиковолокно, тормозящее свет, состоит из сверхтонкого стеклянного волокна, в которое добавлены атомы цезия. Когда атом цезия поглощает фотон света, он переходит из низкого энергетического состояния в более высокое при условии, что энергия фотона соответствует разнице энергий двух состояний атома. Через какое-то время атом возвращается в исходное состояние, излучая фотон света, который может двигаться в абсолютно произвольном направлении. В обычных условиях сам процесс переизлучения фотонов и направления их движения являются абсолютно неконтролируемыми. Поэтому венские ученые использовали свет еще одного лазера, который переводит возбужденный атом цезия в особое третье квантовое состояние. Взаимодействие между тремя квантовыми состояниями атома позволит избежать беспорядочности процессов поглощения и излучения фотонов. Самое главное заключается в том, что свойства переизлученных фотонов не отличаются от свойств фотонов, поглощенных атомами ранее. Чередуя цепочку последовательности поглощения-излучения фотонов атомами, можно добиться того, что реальная скорость распространения света по оптическому волокну замедлится во много раз.

Возможность задерживать и хранить фотоны света, не нарушая их квантового состояния, является главным шагом для реализации квантовой передачи данных на большие расстояния. Законы квантовой физики позволяют организовать прямую связь между отправителем и получателем, что делает невозможным процесс подслушивания, рассказал профессор Рошенбеутель, добавив, что эти же законы квантовой физики определяют то, что никто не может вмешаться в квантовую связь без ее нарушения и без того, чтобы быть в этом уличенным.

Опубликовано в Лаборатория
Прочитано 1066 раз
Оцените материал
(0 голосов)

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Наверх