Naukowcy zatrzymali światło

Naukowcy zatrzymali światło

Badacze z Australijskiego Narodowego Uniwersytetu poczynili wielki krok do ustanowienia rekordu świata w zatrzymaniu światła, co jest przełomowym wydarzeniem w rozwoju i budowie następnej generacji komputerów.

Naukowcy z Centrum Fizyki Laserowej użyli zmodyfikowanego kryształu do „zatrzymania” światła na ponad sekundę, co jest wynikiem ponad 1000 razy lepszym od innych, wcześniej dokonanych.

Matthew Sellars powiedział, że jego grupa pracuje nad skonstruowaniem pamięci do komputerów kwantowych – nowego sposobu przechowywania i przetwarzania informacji, który to sposób może zrewolucjonizować prędkość i wydajność obecnych komputerów.

Sellars powiedział, że zatrzymanie światła nie jest jedynie ciekawą sztuczką, ale podstawą do realnej budowy pamięci kwantowej – mechanizmu zdolnego do przechowywania i wysyłania stanów kwantowych światła. Dodał, iż jest to jedno z wielu doświadczeń prowadzonych nad komputerami kwantowymi, prowadzonych przez jego zespół.

Światło jest bardzo dobrym medium transmisji informacji. Problemem jest natomiast jego bardzo duża prędkość. Wymagane jest więc chwilowe zatrzymanie wiązki światła – wtedy możliwy jest transfer informacji kwantowej do stanów kwantowych kryształu, gdzie pakiet informacji może być przetrzymywany przez długi czas. Australijscy badacze użyli do tego małego kryształu krzemowego z domieszką prazeodymu – pierwiastka ziem rzadkich. To właśnie jony prazeodymu „wyłapują” impulsy światła.

Sellars wyjaśnił jak wygląda doświadczenie: najpierw krzemowy kryształ jest oświetlany impulsem lasera, który jest całkowicie pochłaniany przez kryształ. Następnie w kryształ uderza kolejna wiązka lasera, która aktywuje sprzężenie spinów jądrowych i światła. Sprzężenie to czyni z kryształu materiał przezroczysty, wtedy w kryształ kierowana jest jeszcze raz pierwsza wiązka lasera, która już przechodzi niego, ale z dużym opóźnieniem. Dzięki tej metodzie, naukowcy spowolnili prędkość światła z 300 000 km/s do kilkuset m/s.

Sellars potwierdził, że przy zastosowaniu odpowiednich technik, możliwe jest zatrzymanie światła nawet na kilka sekund, oraz potencjalnie – na jeszcze dłuższy czas. Obecnie naukowcy pracują nad technologią zatrzymania pojedynczego fotonu – kiedy tego dokonają, będą pierwszymi na świecie, którzy skonstruowali pamięć kwantową. Fakt, że potrafią już spowalniać światło, jest dowodem na to, że są na dobrej drodze.