Home » Știință » Cercetătorii au încetinit lumina de 10.000 de ori

Cercetătorii au încetinit lumina de 10.000 de ori

Publicat: 14.02.2024

Oamenii de știință au stabilit anterior că lumina poate fi încetinită în anumite scenarii, iar modul în care cercetătorii au încetinit lumina în noul experiment promite să fie una dintre abordările cele mai utile de până acum.

Cercetătorii de la Universitatea Guangxi și Academia Chineză de Științe din China afirmă că metoda lor ar putea aduce beneficii în domeniul calculatoarelor și al comunicării optice.

Lumina care străbate golul spațiului se deplasează cu o singură viteză: 299.792 de kilometri pe secundă. Cu toate acestea, dacă arunci o mulțime de câmpuri electromagnetice în calea sa, cum ar fi cele din jurul materiei obișnuite, acea viteză extraordinară începe să scadă.

Cercetătorii au încetinit lumina! Cum au reușit?

Majoritatea materialelor transparente încetinesc lumina doar într-o mică măsură. Schimbările în viteză sunt cele care determină lumina să se îndoaie pe măsură ce trece de la un mediu la altul. Dar pentru a opri cu adevărat lumina, sunt necesare materiale speciale precum cristalele fotonice sau chiar gaze cuantice super-răcite, explică Science Alert.

„Ne imaginăm că munca noastră oferă o direcție complet nouă pentru realizarea interacțiunilor ultra-puternice dintre lumină și materie pe cipuri nanofotonice”, scriu cercetătorii în lucrarea lor.

Noua metodă prin care cercetătorii au încetinit lumina se bazează pe ceea ce se numește transparența indusă electromagnetic (EIT), care folosește o strategie inteligentă cu laser pentru a manipula electronii din interiorul unui gaz stocat în vid, transformându-l practic din opac în transparent.

Acest lucru înseamnă că lumina laser poate trece prin el, dar, datorită modului în care a fost manipulată, încetinește. Acest lucru face ca noua metodă să fie foarte interesantă pentru fizicieni, dar abordarea înseamnă și că multă lumină și energie sunt pierdute pe drum.

Pentru a reduce această pierdere și a îmbunătăți eficiența întregului sistem, cercetătorii au preluat unele principii ale EIT în controlul luminii și au proiectat un nou material pentru încetinirea luminii. Materialul este un fel de metasuprafață, adică o structură sintetică bidimensională cu proprietăți neobișnuite în natură.

O nouă metasuprafață

Metasuprafețele proiectate de echipă au fost realizate din straturi foarte subțiri de siliciu, asemănătoare cipurilor de calcul actuale, și s-a demonstrat că sunt mult mai eficiente decât opțiunile existente în ceea ce privește modul în care rețin și eliberează energia (în acest caz, de la lumină).

Pe baza rezultatelor obținute de cercetători, se pare că lumina poate fi încetinită de peste 10.000 de ori în acest sistem. În același timp, pierderea de lumină este redusă de peste cinci ori în comparație cu alte metode similare.

Cheia noii abordări este modul în care sunt poziționate cele mai mici componente ale metasuprafeței, cunoscute sub numele de meta-atomi. În acest caz, acestea sunt practic suficient de apropiate pentru a se uni, ceea ce influențează modul în care este gestionată lumina în timp ce trece.

Rezultatul final al acestei științe complexe este un control mai bun asupra modului în care călătorește lumina. Deoarece lumina joacă un rol atât de important în orice, de la internetul în bandă largă până la calculul cuantic, există o multitudine de aplicații potențiale.

Aceasta nu este singura modalitate prin care oamenii de știință au descoperit cum să încetinească lumina, în afara încetinirii naturale care se întâmplă în substanțe precum apa, dar eficacitatea și scalabilitatea acesteia o fac o opțiune promițătoare pentru studii ulterioare.

„Cu aceste descoperiri, studiul nostru deschide o nouă cale pentru modelarea fluxului de lumină în metasuprafețe”, scriu cercetătorii.

Cercetarea a fost publicată în Nano Letters.

Vă recomandăm să citiți și:

Patru studenți au construit cel mai mic robot umanoid din lume, o reușită de Cartea Recordurilor

China ar fi construit un ceas atomic care va funcționa fără erori timp de 7,2 miliarde de ani

Oamenii de știință au creat mătase cu o glandă de păianjen artificială

Puterea unei găuri negre ipotetice ar putea crea bomba supremă

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Animalele ar fi evoluat cu 200 de milioane de ani mai devreme decât credeam, indică noi fosile
Animalele ar fi evoluat cu 200 de milioane de ani mai devreme decât credeam, indică noi fosile
Fisticul ar putea fi un aliat natural pentru un somn odihnitor, indică un nou studiu
Fisticul ar putea fi un aliat natural pentru un somn odihnitor, indică un nou studiu
Axa Pământului s-a deplasat de patru ori în ultimii 320 de milioane de ani, inclusiv în era dinozaurilor
Axa Pământului s-a deplasat de patru ori în ultimii 320 de milioane de ani, inclusiv în era dinozaurilor
Cât de repede îți îmbătrânește creierul? Bacteriile din intestin ar putea deține răspunsul
Cât de repede îți îmbătrânește creierul? Bacteriile din intestin ar putea deține răspunsul
Ecranele ne fură prietenii, somnul și sportul. Care este concluzia desprinsă din 121 de studii?
Ecranele ne fură prietenii, somnul și sportul. Care este concluzia desprinsă din 121 de studii?
Cum ar putea fi salvați coralii de temperaturile extreme
Cum ar putea fi salvați coralii de temperaturile extreme
Un experiment cu copaci început în urmă cu peste 3 decenii încă oferă informații utile
Un experiment cu copaci început în urmă cu peste 3 decenii încă oferă informații utile
O țară are atât de puțini copii încât își închide școlile. Se întâmplă în Europa
O țară are atât de puțini copii încât își închide școlile. Se întâmplă în Europa
Bolile care nu vor să dispară, în ciuda progreselor din medicină
Bolile care nu vor să dispară, în ciuda progreselor din medicină
Mecanismul prin care celulele ombilicale pot opri cancerul
Mecanismul prin care celulele ombilicale pot opri cancerul
La ce să fii atent ca să nu confunzi depresia cu îmbătrânirea?
La ce să fii atent ca să nu confunzi depresia cu îmbătrânirea?
Astronomii raportează primele emisii radio localizate direct pe o exoplanetă. De ce nu provin de la extratereștri
Astronomii raportează primele emisii radio localizate direct pe o exoplanetă. De ce nu provin de la extratereștri
O nouă specie de pinguin a fost descrisă după mai bine de un secol
O nouă specie de pinguin a fost descrisă după mai bine de un secol
De ce unii japonezi rămân activi chiar și după 80 sau 90 de ani
De ce unii japonezi rămân activi chiar și după 80 sau 90 de ani
Cum arată testul de 30 de secunde care poate oferi indicii despre starea de sănătate
Cum arată testul de 30 de secunde care poate oferi indicii despre starea de sănătate
Astronomii au recreat „supa” primordială a Big Bangului și au descoperit un rezultat neașteptat
Astronomii au recreat „supa” primordială a Big Bangului și au descoperit un rezultat neașteptat
Care a fost prima limbă vorbită de oameni? Ce poate afla știința și unde încep speculațiile
Care a fost prima limbă vorbită de oameni? Ce poate afla știința și unde încep speculațiile
Cercetătorii au descoperit cum pot produce hidrogen ieftin din apă
Cercetătorii au descoperit cum pot produce hidrogen ieftin din apă