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光を1分間停止させることに成功。

2013-08-22 07:02:18 | 日記

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ドイツのダルムシュタット大学のゲオルグ・ハインツェ率いる研究者チームは、
光を結晶の内部に1分間閉じ込めるという記録を達成。

長距離量子ネットワークの希望となれるかもしれません。

光の速度を落として完全に停止させるという試みは、少し前から行われており、
この企てを成功させるために、ドイツの科学者たちは、
「電磁誘導透過(Electromagnetically Induced Transparency: EIT)」
として知られる技術を用いたそう。

単純に言うと、科学者たちは不透明な結晶を用い、
これに向けて結晶を透明にするような反応を引き起こすことが可能なレーザー光線を照射。

続いて、同じ結晶(いまは透明になっている)に、もう1本の光の筋を照射。

そして、最初のレーザー光線を消し、結晶を不透明に戻したところ
光は結晶の中で身動きができなくなったそう。

不透明であるため、反射することもできず、実際のところ、
あたかも停止したかのようだったとのこと。

一度光の身動きが取れなくなると、
これらの光子によって運ばれるエネルギー(そしてこれらによって伝えられるデータ)は、
結晶の原子によって捕らえられ、スピン励起へと変換。

そして結晶が再び透明になると、光へと戻る。

「NewScientist」が報じているように、科学者たちは、
この仕掛けを用いて3本の光の線でできたイメージを60秒間閉じ込め、
元に戻して、開発したシステムが限られた時間ではありますが、
光メモリーとして機能しうることを証明。

結晶の性質は、スピンが一貫性(物理特性)を維持できるようになっていて、
このため情報を伝えることができましたが、60秒間のみでその後光のパルスは消滅。

この研究は、長距離で機能することのできる
量子ネットワークの創造に希望を抱かせてくれます。

科学者も結論として述べているように、さまざまな結晶を用いて、
より長い時間情報を蓄積することができるようになるかもかもしれません。



止めたと表現するより、蓄積の方が正しいのではと思われた方もいるかもしれませんが、
光は電場と磁場が交互に振動しながら進んでいく性質で、スピンを進行方向に
光速で移動させたものと考えることもでき、
それを「静止したスピン」の形で閉じ込めるということは
「光を止めた」という表現は見た目以上に正しいのかもしれません。

この光の性質を利用できれば、伝送時間0の通信が可能になります。

実用化されるまでに一体どれくらいの年月がかかるのかは
全く不明ですが。


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