Скорость света падает до нуля в «исключительных точках»

1 736

Свет, который перемещается со скоростью 300 000 км/сек в вакууме, может быть замедлен и даже полностью остановлен методами, которые включают захват света внутри кристаллов или ультрахолодных облаков атомов.

Теперь в новом исследовании ученые теоретически продемонстрировали новый способ остановить свет: они показывают, что свет может останавливаться в «исключительных точках», которые являются точками, в которых две световые моды объединяются в волноводы, которые имеют определенный вид симметрии.

В отличие от большинства других методов, которые используются для остановки света, новый метод может быть настроен на работу с широким спектром частот и полос пропускания, что может стать важным преимуществом для будущих технологий с замедленным освещением.

Исследователи Тамар Гольдзак и Нимрод Моисеев в Технологическом институте Technion-Israel вместе с Алексеем Алексеевичем Майлыбаевым в Институте математики Pura e Aplicada (IMPA) в Рио-де-Жанейро опубликовали статью о прекращении света в исключительных точках в недавнем выпуске «Physical Review Letters».

Как объясняют исследователи, исключительные точки могут быть созданы в волноводах простым способом, варьируя параметры коэффициента усиления/потери, так что два световых режима сливаются (объединяются в один режим). Хотя свет останавливается в этих исключительных точках, в большинстве систем большая часть света теряется в этих точках.

Исследователи показали, что эту проблему можно устранить с помощью волноводов с симметрией четности (PT), поскольку эта симметрия гарантирует, что коэффициент усиления и потери всегда сбалансированы. В результате интенсивность света остается постоянной, когда свет приближается к исключительной точке, устраняя потери.

Чтобы освободить остановленный свет и ускорить его до нормальной скорости, ученые показали, что параметры усиления/потери можно просто изменить. Однако наиболее важной особенностью нового метода является то, что исключительные точки могут быть отрегулированы для работы с любой частотой света,  просто путем настройки параметров усиления/потери.

Исследователи также ожидают, что этот метод можно использовать для других типов волн помимо света, таких как акустические волны. Они планируют продолжить изучение этих возможностей в будущем.


Больше информации: Tamar Goldzak et al. «Light stops at exceptional points.» Physical Review Letters. DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.013901

Смотрите также:
Подписаться
Уведомление о
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии