Kỉ lục làm dừng ánh sáng hoàn toàn trong một phút

Cái mệnh danh nhà vô địch tốc độ trong vũ trụ đã bị các nhà khoa học làm cho dừng lại hoàn toàn trong thời gian lâu kỉ lục: một phút! Nghe có vẻ không lâu lắm nhỉ, nhưng thời gian đó ánh sáng sẽ truyền đi được khoảng 18 triệu km – tức hơn 20 vòng quanh mặt trăng.

“Một phút là rất, rất lâu,” phát biểu của Thomas Krauss tại trường Đại học St Andrews, nước Anh. “Đây thật sự là một cột mốc quan trọng.”

Ảnh: Dougal Waters/Getty:

Thành tựu này có thể cho phép truyền tải lượng tử an toàn trên những cự li xa.

Thông thường, ánh sáng chuyển động ở tốc độ 300 triệu m/s trong chân không, nhưng các nhà vật lí đã thành công trong việc làm chậm nó xuống 17 m/s vào năm 1999 và sau đó hai năm thì họ đã có thể làm dừng ánh sáng hoàn toàn, mặc dù chỉ trong một phần nhỏ của một giây. Hồi đầu năm nay, các nhà nghiên cứu sử dụng các nguyên tử lạnh đã làm dừng ánh sáng được trong 16 giây.

Để lập kỉ lục một phút, George Heinze cùng các đồng sự tại trường Đại học Darmstadt ở Đức đã chiếu một laser điều khiển vào một tinh thể mờ đục, đưa các nguyên tử của nó vào một chồng chất lượng tử của hai trạng thái. Sự chồng chất này làm cho nó trong suốt đối với một vùng hẹp tần số. Sau đó đội của Heinze làm dừng một chùm laser thứ hai đi vào tinh thể bằng cách tắt chùm laser thứ nhất và vì thế nó không còn trong suốt nữa.

Thời gian lưu trữ phụ thuộc vào sự chồng chất của tinh thể. Một từ trường tác dụng làm nó kéo dài hơn nhưng lại làm phức tạp cơ cấu laser điều khiển. Đội của Heinze đã sử dụng một thuật toán để “nhân giống” các kết hợp của nam châm và laser, mang đến cho họ một kết hợp bẫy được ánh sáng trong một phút.

Họ còn sử dụng cái bẫy trên để lưu trữ và sau đó hồi phục một ảnh gồm ba sọc kẻ. “Chúng tôi chứng minh bạn có thể in dấu thông tin phức tạp lên trên chùm tia sáng của bạn,” Heinze nói.

Thời gian lưu trữ ánh sáng hàng chục giây là cần thiết cho một dụng cụ gọi là bộ lặp lượng tử, nó sẽ làm dừng và sau đó phát lại các photon dùng trong truyền thông an toàn, bảo toàn trạng thái lượng tử của chúng trên những cự li xa.

Theo Heinze, người ta còn có thể thu được thời gian lưu trữ ánh sáng lâu hơn nếu dùng những tinh thể khác, và nhóm của ông đang tiếp tục khai thác vật liệu hiện nay của họ đến giới hạn vật lí của nó.

Tham khảo: Physical Review Letters, doi.org/m86

Theo New Scientist

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Tạo bảng điểm online

Các bài khác


‘Hạt X17’ có khả năng mang lực thứ năm của tự nhiên
12/12/2019
Vũ trụ của chúng ta bị chi phối bởi bốn lực cơ bản. Ít nhất thì đó là cái các nhà vật lí lâu nay vẫn nghĩ. Tuy nhiên, nay
Thí nghiệm đơn giản giải thích sự cộng hưởng từ
12/12/2019
Các nhà vật lí tại Đại học California, Riverside, vừa thiết kế một thí nghiệm giải thích khái niệm cộng hưởng từ. Dự án
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 49)
11/12/2019
NỖI KINH HOÀNG TỘT CÙNG: KHÍ ĐỘC Thế bí ấy là vấn đề nghiêm trọng với cả hai phe; mỗi bên đều muốn tấn công nhưng
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 48)
11/12/2019
NHỮNG MÁY BAY CHIẾN ĐẤU ĐẦU TIÊN Chiếc máy bay có động cơ đầu tiên được anh Wright bay thử chỉ một thập niên trước khi
Có thể tích hợp và kiểm soát các trạng thái lượng tử vào các linh kiện điện tử thông thường
11/12/2019
Sau hàng thập kỉ thu nhỏ, các linh kiện điện tử tạo nên máy vi tính và các công nghệ hiện đại của chúng ta nay bắt đầu
Tìm hiểu màu sắc ở cấp nano
10/12/2019
Một số sinh vật biến màu linh hoạt nhất trong vương quốc động vật không có màu sắc nổi bật của chúng từ sắc tố. Thay
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 68)
09/12/2019
Thuyết nguyên tử 1808 John Dalton (1766-1844) John Dalton có được sự thành công trong sự nghiệp bất chấp một số khó khăn: Ông
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 67)
09/12/2019
Phân tích Fourier 1807 Jean Baptiste Joseph Fourier (1768-1830)   “Có một phép tính vật lí toán gặp đi gặp lại nhiều nhất

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com