Успешный эксперимент: физики учатся управлять светом в сверхмалом масштабе

Рекордно долго смогли удержать световую волну российские физики в резонаторе сверхмалой величины, 17 января сообщает журнал Science.

Успехом завершился эксперимент, который провели отечественные физики из Национального исследовательского университета ИТМО в Санкт-Петербурге. Прежнее название научно-учебного учреждения — Университет информационных технологий, механики и оптики. В международную группу вошли также исследователи из Австралии и Южной Кореи, а также из МГУ.

Сообщается, что задачей экспериментаторов было как можно дольше удерживать свет в специально созданной сверхмалой «ловушке», размер которой измеряется в нанометрах.

До сих пор удавалось захватить и удерживать свет на время, равное примерно пяти-десяти периодам колебаний световой волны. В данном же эксперименте удалось удержать свет на время, превышающее период колебания световой волны в 200 раз.

Практический смысл полученного результата велик. Дело в том, что для передачи информации традиционно используются электрические сигналы. Однако ученым давно известно, что световые (электромагнитные) волны делают это намного быстрее и эффективнее.

Лазер и оптоволоконная связь — это как раз те технологии, где используется свойство света передавать информацию, но это крупные объекты. А вот на наноуровне, т. е. в сверхмалых масштабах, пока не научились управлять светом.

Сейчас это в современной экспериментальной физике одна из главнейших задач. Для ее решения ученые создали компактный резонатор (невидимый невооруженным глазом), длина которого меньше длины волны, и заставили свет как можно дольше находиться внутри этого резонатора, отражаясь от внутренних стенок.

Резонатору придали форму цилиндра, который изготовили из арсенида галлия — полупроводника с высоким коэффициентом преломления.

В дальнейшем эта научная разработка может быть использована при создании приборов ночного видения и средств передачи информации. Очень перспективно также создание в будущем преобразователя частоты световой волны (т. е. цвета светового луча).

Например, невидимые инфракрасные лучи после прохождения через такой прибор станут красными, т. е. видимыми. Человек, снабженный очками с таким устройством, сможет гораздо лучше видеть в темноте.