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
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 92)
05/07/2020
Hiệu ứng Doppler 1842 Christian Andreas Doppler (1803–1853), Christophorus Henricus Diedericus Buys Ballot (1817–1890) “Khi viên sĩ quan cảnh
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 91)
05/07/2020
Quang học sợi 1841 Jean-Daniel Colladon (1802–1893), Charles Kuen Kao (sinh 1933), George Alfred Hockham (sinh 1938)   Khoa học về sợi
Thời gian có thật sự trôi không?
28/06/2020
Các định luật vật lí hàm ý rằng sự trôi qua của thời gian là một ảo giác. Để né tránh kết luận này, chúng ta phải suy
Chuyện kể của một hạt muon
19/06/2020
Khám phá muon từng khiến các nhà vật lí bối rối. Ngày nay, các thí nghiệm quốc tế sử dụng hạt vốn từng khó hiểu này để
Vì sao lực hấp dẫn khác với những lực còn lại?
17/06/2020
Chúng tôi hỏi bốn nhà vật lí tại sao lực hấp dẫn lạc lõng trong số các lực của tự nhiên. Và chúng tôi nhận được bốn
Cấp độ trong vật lí học
13/06/2020
Không giống triết học, logic học, hay toán học thuần túy, vật lí là một khoa học vừa mang tính kinh nghiệm vừa mang tính định
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần cuối)
13/06/2020
TRIẾT HỌC VÀ KHOA HỌC THẦN KINH Cuộc tranh luận giữa Nguyên lý Copernican và Nguyên lý Nhân loại cũng tạo ra tiếng vang trong khoa
Các nghịch lí Zeno
09/06/2020
ACHILLES VÀ CON RÙA “Mọi chuyển động đều là ảo giác.” Xếp thứ nhất trong chín nghịch lí của chúng ta có từ hai thiên

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