科学者はなんとか1分間光を止めた

ダルムシュタット大学(ドイツ)の研究者は、なんとか1分間光の流れを止めることができました。 光、宇宙で知られている最速の問題(300,000 km / sの速度)が結晶内で停止しました。 したがって、 によって運ばれた情報が結晶によって蓄積されるときに、いわゆる光メモリを作成することが可能です。 そのような研究自体が想像力を刺激するという事実に加えて、それは非常に大きな成功を収めて、長距離量子ネットワークを作成するための背景になります。おそらくこの研究は、宇宙によって制限される値よりも光の速度を大きくする方法に関するヒントを提供します。







歴史に目を向けると、1999年に科学者はなんとか光速を17 m / sに低下させました。そして、2年後、同じ研究者グループが光を完全に停止しましたが、ほんの数秒でした。 今年の初めに、ジョージア工科大学(米国)の研究者は、なんとか16秒間光を止めることができました。そして今、ダルムシュタットの科学者はこのしきい値を1分増やしました。



科学者は、光を止めるために、いわゆる電磁誘導透過(EIT)技術を使用しました。 彼らは、イットリウムケイ酸塩とプラセオジムの合金の極低温冷却された完全に不透明な結晶を使用しました。 制御されたレーザービームは結晶に向けられ、それにより量子レベルで複雑な反応が生じ、結晶が完全に透明になります。 次に、2番目の光源(データ/画像ソース)が完全に透明なクリスタルに送られます。 次に、制御されたレーザーがオフになり、完全な不透明状態に戻ります。 このアクションにより、データをクリスタルトラップに転送するライトを囲むだけでなく、不透明度による反射を排除することもできます。 そのため、ライトは停止します。







運動の自由がないため、光子のエネルギーは結晶の原子によって収集され、光によって転送されるデータは原子スピンに変換されます(人間の背中と混同しないようにしてください)。 結晶から光を放出するために、制御されたレーザーが再びオンになり、結晶が再び透明になり、原子スピンが光子によって放出されます。 これらの原子スピンは、コヒーレンス(データの整合性)を1分間維持し、その後光線が消えます。 本質的に、このような条件の作成により、ライトメモリからのデータの保存と受信が可能になります。



上の画像では、科学者が単純な画像(3本の水平線)を60秒間クリスタルに保存したことがわかります。 イットリウムシリケートをドープしたユーロピウムや特別に作成した磁場を使用するなど、他の化学元素を使用すると、結晶にデータを長期間保存できるようです。



量子コヒーレンス(偏光や量子エンタングルメントなど)を提供する光メモリは、長距離量子ネットワークを作成するための重要な瞬間です。 従来の電子ルーターと同様に、量子ルーターは着信パケットを保存してから転送する必要があります-そのような発見を可能にするものです。 さらに、量子インターネットに切り替える前に、いくつかの障壁を克服する必要があります。たとえば、光をコヒーレントに保存する方法を見つける必要があります。室温条件。 極低温、それはいくつかのデータセンターの条件に非常に適用可能ですが、自宅で極低温冷却ルータを想像することは非常に困難です:)



All Articles