یک دقیقه رکوردشکن در تاریخ

دانشمندان نور را متوقف کردند

محققان آلمانی با موفقیت توانستند اطلاعات را در پرتو آزمایشی در قالب یک تصویر با طول 100 میکرومتر ذخیره و بازیابی کنند که این امر گام مهمی برای پردازش اطلاعات کوانتوم محسوب می شود.

در خلاء نور با سرعت 300 میلیون متر در ثانیه حرکت می کند و یک دقیقه برای متوقف کردن آن زمان بسیار طولانی محسوب می شود. در یک دقیقه ای که نور متوقف شد می توانست تا 17 میلیون و 700 کیلومتر یعنی بیست دور سفر به ماه حرکت کند.

کسانی که قبلاً تلاش کرده بودند به نور افسار بزنند یک بار در سال 1999 توانستند سرعتش را تا 17 متر بر ثانیه بکاهند و در آخرین کوششِ پیش از این، دو سال قبل موفق شدند برای کسری از ثانیه نور را متوقف کنند.

اما حالا یک گروه تحقیقاتی آلمانی با موفقیت یک دقیقه ی تمام نور را مهار کرده است. می پرسید چه طور؟ خوب، به سختی.

در سال 2001 آنها موفق شدند که نور را برای کسری از ثانیه متوقف کنند و اوایل سال جاری دانشمندان نور را برای 16 ثانیه با استفاده از اتمهای سرد نگاه داشتند، اما توقف نور برای یک دقیقه یک رکورد قابل توجه محسوب می شود.

جورج هینز و همکارانش در دانشگاه دارمستات آلمان لیزری را به یک کریستال مات شلیک کردند. این امر اتمهای کریستال را به دو حالت برهم نهی کوانتومی فرستاد که در فرکانسهایی با دامنه باریک شفاف به نظر می رسد، فرآیندی که به آن شفافیت القایی الکترومغناطیسی (EIT) گفته می شود.

آنها ابتدا یک کریستال مات را برداشته و به منظور بر هم زدن حالت کوانتومی اتم های اش به داخل آن لیزر شلیک کرده اند. با ایجاد دو حالت کوانتومی در آن اتم ها دانشمندان قادر به شفاف کردن کریستال مات در مقابل دامنه ای مشخص از نورهای تابشی شدند (یعنی تنها شعاع هایی با بسامد خاص قادر به عبور از آن ناحیه بودند).

پس از آن محققان لیزر دوم را به کریستال شلیک کردند و با خاموش کردن لیزر اول آن را به دام انداخته، شفافیت از بین رفت و کریستال به حالت مات و کدر خود بازگشت.

نتیجه اینکه پرتو لیزر در درون ماده متوقف شد. آن هم نه چند ثانیه بلکه یک دقیقه کامل. یعنی زمانی که نور در آن می تواند 18 میلیون کیلومتر سفر کند یا 20 دور دور ماه بزند البته در صورتی که حبس نشده باشد.

یک میدان مغناطیسی می تواند زمان را افزایش دهد اما این امر مستلزم ترکیبات پیچیده لیزری است. دانشمندان برای شکستن سد یک دقیقه الگوریتمی ارائه کرده اند که می تواند مغناطیس بی نقص و ترکیب لیزر را بیابد.

محققان اظهار داشتند که با مواد بهتر امید می رود که این تحقیقات در نهایت به ده ها دقیقه ذخیره نور منتهی شود.

این محققان علاوه بر حبس نور، موفق شدند یک تصویر را هم با روش به کار رفته در آزمایش، ذخیره و سپس بازیابی کنند. از این روش و نتایج به دست آمده می توان برای انتقال کوانتومی داده ها استفاده کرد و بر اشکالات موجود در شبکه های کوانتومی فائق آمد. مخلَص کلام اینکه یک تکه دیگر از جورچین اینترنت کوانتومی پیدا شده و این یعنی اینترنت خیلی خیلی سریع در راه است.

منبع: نارنجی، مهر