Oamenii de știință au reușit să surprindă lumina. Acum așteptăm o nouă eră în microelectronică.
despre opinia multor scriitori de science fiction, în viitor o persoană va fi capabilă să "șadă" lumina, datorită căreia ne așteaptă multe minuni. Cu toate acestea, viitorul se face astăzi. Se știe că un călăreț bun ar trebui să poată nu doar să rămână în șa, ci și, dacă este necesar, să oprească calul în mișcare. Același lucru este valabil și pentru controlul luminii. Și, recent, sa făcut un pas foarte mare în această direcție. Două grupuri de fizicieni americani au anunțat imediat că au reușit să oprească complet fasciculul de lumină, să o țină pentru o vreme "închisă" și apoi să fie eliberați. Este important ca toate caracteristicile fasciculului să fie complet conservate.
Este cunoscut faptul că fasciculul de lumină se răspândește la o viteză de doar sub 300 mii kilometri pe secundă. Adevărat, acesta este într-un vid. De îndată ce lumina intră în orice mediu, unde există atomi în mișcare, viteza sa scade. Așa-numitul efect de interferență cuantică începe să afecteze, în care fotonii lumina, care se ciocnesc cu particulele mediului, încetinesc cursul lor.
Viteza propagării luminii printr-un anumit mediu depinde de așa-numitul indice de refracție și, la rândul său, depinde de mulți factori, în special de viscozitatea mediului. Cu cât mediul este mai vâscos, cu atât mai multe fotoni interacționează cu un număr mare de atomi și cu cât viteza luminii este mai lentă. Și viscozitatea substanței crește odată cu scăderea temperaturii.
Esența ambelor experimente este destul de curioasă. Lentilele etanșe la gaz sunt amplasate într-o cameră specială răcită. Caracteristica principală a gazului - dacă este iluminată cu un bliț al unui laser, atunci în timpul blițului, își pierde opacitatea. În timpul experimentului, camera a fost iluminată cu un laser, în timp ce lăsând în același timp fasciculul unui alt laser. După aceea, primul laser a fost oprit imediat. Gazul și-a pierdut transparența, iar fasciculul celui de-al doilea laser nu mai putea ieși din camera. După un timp, camera a fost aprinsă, a devenit din nou transparentă, iar fasciculul final a părăsit camera.
Diferența dintre abordarea ambelor grupuri constă în faptul că au folosit gaze diferite și, prin urmare, au fost obligați să le răcească la temperaturi diferite. Grupul How a ales pentru acest scop un gaz de sodiu răcit la o milionime de zero absolut (-273 grade Celsius). În plus, gazul se afla sub influența unui câmp magnetic puternic.
Într-un experiment condus de Lukin, a fost folosit gazul de rubidiu răcit la 70-90 grade Kelvin. Potrivit lui Lukin, "fotonii sunt particule fără masă, capabile să transfere informații mai rapid și mai bine decât oricine altcineva, dar sunt extrem de greu de prins și de salvat". Lukin spune că metoda sa nu distruge integritatea fotonilor și astfel păstrează starea de fază și cuantică (cu alte cuvinte, informații) a impulsului care a fost injectat, "închis" în cameră și apoi eliberat. Adevărat, omul de știință rus arată că timpul de păstrare a informațiilor este încă limitat la câteva secunde. Totuși, aceasta este deja în mare măsură de standardele microproceselor, unde multe particule trăiesc sute și o mie de secundă.
"Esența nedistructivă a metodei de conservare a pulsurilor luminoase o face destul de atractivă pentru utilizarea în telecomunicații și tehnologie informatică", subliniază Lukin. Utilizarea ipotetică a caracteristicilor cuantice ale particulelor, în special a purtătorilor de lumină - fotoni - în calculatoare poate duce la o creștere de zeci de ori viteza lor. Un echipament de telecomunicații, bazat pe proprietățile cuantice ale microparticulelor, ar putea rezolva multe probleme, inclusiv problema inviolabilității informațiilor, deoarece va fi imposibil să ascultați și să interceptați informațiile transmise.
Este adevărat că, în primul rând, este necesar să se diminueze dimensiunea echipamentului care asigură condițiile necesare pentru oprirea și depozitarea razei de lumină, astfel încât să funcționeze nu numai în laborator. Când această problemă va fi rezolvată, va fi posibil să vorbim despre debutul unei noi ere în microelectronică.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: