Створено оптичний пристрій, в якому фаза світла певної довжини хвилі здатна поширюватися миттєво

Вчені створили нанорозмірне оптичний пристрій, в якому фаза світла певної довжини хвилі здатна поширюватися миттєво.

Мікрофотографія хвилеводу і поширення в ньому світла c довжиною хвилі 400 і 190 нанометрів. Ілюстрація AMOLF/University of Pennsylvania

Мікроскопічне пристрій являє собою виконану з двоокису кремнію світлову камеру у формі паралелепіпеда. Зовні вона покрита непрозорим сріблом. Довжина камери досягає двох тисяч нанометрів, товщина становить 85 нанометрів. При цьому різні варіанти пристрої мають різну ширину – від 120 до 400 нанометрів.

Через відсутність достатньо мініатюрних джерел, світло для світловода вченим довелося отримувати шляхом опромінення пучком електронів підкладки в безпосередній близькості від одного з кінців пристрою. При цьому автори спостерігали незвичне явище – для деякої (певною шириною камери) довжини хвилі світла, його фаза поширювалася миттєво – швидше самої швидкості світла.

Спрощено механізм явища можна уявити наступним чином. Хвиля, потрапляючи в таку камеру, відбивається від її протилежної стінки і накладається сама на себе, в результаті чого утворюються смуги інтерференції. При певній довжині хвилі ширину камери можна підібрати так, щоб ці смуги зливалися в одну. У цьому випадку фаза світла в одиничний момент часу в камері завжди буде одна і та ж, а це еквівалентно миттєвому розповсюдженню.

Автори підкреслюють, що при цьому не відбувається порушення фундаментального заборони на перенос інформації та енергії швидше швидкості світла. Мова в даному випадку йде не про швидкості енергії світла, а про рух його фази, яке може бути будь-яким (аналогічно швидкості руху сонячного зайчика).

Подібний пристрій може знайти своє застосування при створенні оптичних комп’ютерів або, наприклад, генераторів скрученого світла. Нещодавно інша група фізиків як раз представила такий пристрій рекордно малого розміру.

Робота фізиків прийнята до публікації в журналі Physical Review Letters, а коротко про неї пише ScienceNow.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *