Egy percre megállították a fényt
A fény közel 18 millió kilométert, a Hold és a Föld közötti táv több mint hússzorosát tenné meg egyetlen perc alatt. „Egy perc elképesztően hosszú” - kommentálta Thomas Krauss, a brit Szent András Egyetem tudósa az eredményeket, melyek lehetővé tehetik a nagy távolságokon történő kvantumkommunikációt. „Ez valóban egy jelentős mérföldkő” – hangsúlyozta.
Vákuumban a fény valamivel kevesebb, mint 300 millió métert tesz meg másodpercenként. 1999-ben egy fizikuscsoportnak sikerült 17 m/s-ra lassítania, majd két évvel később teljesen megállítania, bár mindössze egy másodperc töredékére. Az idei év elején a rekord még mindig csak 16 másodperc volt, mindezt hideg atomok alkalmazásával érték el.
Az egyperces határ eléréséhez a németországi Darmstadt Egyetemen George Heinze és munkatársai egy kontrol lézert irányítottak egy áttetsző kristályra, atomjait kétállapotú kvantum szuperpozícióba állítva. Ez egy szűk frekvenciatartomány számára átlátszóvá tette a kristályt. Mindeközben egy másik sugarat is ráirányítottak a kristályra, amit az első sugár kikapcsolásával, vagyis az átlátszóság megszüntetésével sikerült megállítani a kristályon belül.
A tárolási idő a kristály szuperpozíciójától függ, egy mágneses mezővel megnyújtható, azonban ez bonyolulttá teszi a kontrol lézer konfigurációját. Heinze csapata egy algoritmussal számíttatta ki a mágnes és a lézer kombinációit, elvezetve ahhoz az egyhez, ami egy percre foglyul ejtette a fényt. A csapdával sikerült egy három fénycsíkból álló kép tárolása és visszanyerése is. „Bebizonyítottuk, hogy komplex információ is belevéshető egy fénysugárba” - mondta Heinze.
Az úgynevezett kvantum-ismétlő számára, ami megállítaná, és újra kibocsátaná a fotonokat a biztonságos kommunikáció számára, több tíz másodpercnyi fénytárolásra lenne szükség, hogy az atomok nagy távolságokon is megőrizhessék kvantumállapotukat. Heinze szerint más kristályokkal ennél hosszabb fénytárolási idő is lehetséges volna, a jelenlegi anyagnak ugyanis gyakorlatilag elérték a fizikai korlátait – számolt be az sg.hu portál.
