Cum a reusit o cercetătoare sa reduca viteza luminii de 20 de milioane de ori si sa o si oprească temporar

Experimentele Lenei Hau au arătat ceva ce pare imposibil la prima vedere: lumina, care de obicei călătorește cu aproximativ 300.000 km pe secundă în vid, poate fi încetinită până la viteza unei biciclete.  

Echipa ei a creat un condensat Bose–Einstein folosind atomi de sodiu răciți la doar miliardimi de grad deasupra zero absolut.  În aceste condiții extreme, atomii se comportă colectiv ca un sistem cuantic cu proprietăți optice extraordinare.

Folosind un laser de control atent reglat, cercetătorii au produs un efect cuantic numit transparență indusă electromagnetic.  Un al doilea impuls de lumină care călătorea prin atomii ultracold a încetinit de aproximativ 20 de milioane de ori, ajungând la aproximativ 17 metri pe secundă, sau aproximativ 38 mph.  

Apoi, experimentul a devenit și mai ciudat.  Echipa lui Hau a reușit să oprească efectiv un impuls de lumină complet, să stocheze informația pe care o transporta în mediul atomic și să regenereze ulterior lumina astfel încât să își continue drumul.  

Ulterior, au mers mai departe, oprind un impuls de lumină într-un nor atomic ultracold, convertind informația sa într-o undă de materie în mișcare și reconstruind lumina într-un alt nor din apropiere.  

Acest lucru nu înseamnă că viteza fundamentală a luminii s-a schimbat.  În spațiul gol, lumina încă călătorește cu aproximativ 299.792 km pe secundă.  Ceea ce au manipulat oamenii de știință a fost propagarea unui impuls de lumină printr-un mediu special pregătit.

Lucrarea a deschis posibilități remarcabile pentru controlul și stocarea informațiilor optice, cu aplicații potențiale în comunicațiile cuantice, procesarea optică și tehnologiile cuantice viitoare.

Sursa: Universitatea Harvard; Nature