Аккуратный способ замедлить свет

Для как можно более быстрой передачи информации в процессорах лучше использовать фотоны, чем электроны. Причина тривиальна: электроны никогда не смогут двигаться быстрее скорости света. Но для хранения, обработки и повторной передачи этой информации этот самый свет, неважно классический он или квантовый, должен быть замедлен и в конечном смысле остановлен. И для этих задач обычно требуются сложные трюки.

Stefan Kröll и его коллеги из университета Лунда в Швеции разработали простой способ замедления света в кристалле, который основан исключительно на «выжигании» спектральной дыры в материале и последующем изменении её ширины. Соответствующая статья опубликована в журнале Physical Review A.

В предложенном методе используются кристаллы с примесью редкоземельных ионов, являющиеся перспективными системы для квантовой обработки информации. С ними надо сделать всего две вещи. Во-первых, необходимо запустить в кристалле лазерный луч, чтобы «выжечь» дыру в спектре поглощения материала, или другими словами создать окно спектральной прозрачности. А во-вторых, приложить к кристаллу электрическое напряжение, чтобы уменьшить ширину этого окна.

В результате степень изменения показателя преломления кристалла в окне пропускания увеличивается, что уменьшает групповую скорость распространяющегося в кристалле оптического импульса. При этом не вносится больших искажений в импульс и не увеличивается степень его поглощения.

Исследователи продемонстрировали, что тот же метод может быть использован и для сжатия импульса во времени. Правда, предстоит ещё выяснить, можно ли использовать этот же подход для того, чтобы полностью остановить импульс.

Источник: Physics