CristalCel mai rapid lucru din Univers a fost oprit complet pentru un timp record de un minut. Cu cea mai mare viteză, lumina ar călători aproximativ 18 milioane de kilometri în această perioadă de timp, care reprezintă mai mult de 20 de călătorii dus-întors între Pământ şi Lună.

 

 

 

„Un minut este foarte, foarte lung", spune Thomas Krauss din cadrul University of St Andrews, Marea Britanie. „Acesta este într-adevăr un reper important".

Această realizare ar putea permite obţinerea de comunicaţii cuantice, sigure, ce pot avea loc pe distanţe lungi.

În timp ce lumina călătoreşte în mod normal cu viteze sub 300 de milioane de metri pe secundă în vid, fizicienii au reuşit să o încetinească la o viteză de doar 17 metri pe secundă în anul 1999 şi apoi au reuşit să o oprească complet, doi ani mai târziu, deşi numai pentru o fracţiune de secundă. La începutul acestui an, cercetătorii au oprit-o timp de 16 secunde folosind atomi reci.

Dungi luminoase

Pentru a depăşi limita de un minut, George Heinze şi colegii săi din cadrul University of Darmstadt, Germania, au aplicat un laser de control pe un cristal opac, modificând starea atomilor săi şi aducându-i într-o superpoziţie cuantică a două stări. Această tehnică a făcut ca cristalul să devină transparent pentru o gamă îngustă de frecvenţe. Echipa condusă de Heinze a oprit apoi un al doilea fascicul care a intrat în cristal prin întreruperea primului laser, fapt care, în consecinţă, a anulat transparenţa cristalului.

Timpul de captură a luminii depinde de superpoziţia stărilor cuantice din cristal. Un câmp magnetic permite creşterea duratei de captură, dar complică configuraţia laserului de control. Echipa condusă de Heinze a folosit un algoritm pentru a obţine cea mai bună combinaţie posibilă între un câmp magnetic şi laser, ceea ce le-a permis să realizeze o captură a luminii timp de un minut.

 


Cercetătorii au folosit, de asemenea, capcana de fotoni pentru a stoca şi prelua apoi o imagine formată din trei dungi luminoase. „Am arătat că puteţi imprima informaţii complexe pe fasciculul dumneavoastră de lumină", spune Heinze.

Zeci de secunde de stocare a luminii sunt necesare pentru ca un dispozitiv numit repetor cuantic, care ar opri şi apoi ar re-emite fotonii, să poată fi utilizat în comunicaţiile securizate, pentru a putea păstra starea lor cuantică pe distanţe lungi.

Ar fi chiar posibil să putem captura lumina pe perioade mai îndelungate utilizând alte cristale, spune Heinze, astfel încât ei trebuie acum să aducă cristalul utilizat cât mai aproape de limita sa fizică.


Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului light-completely-stopped-for-a-recordbreaking-minute, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: George Cristian Podariu