16 Июля 2020
МОСКВА, 16 июля - Немецкие преподаватели разработали самое тонкое и легкое оптическое зеркало. Оно есть всего из одного слоя атомов и не видимо человеческим глазом, но отражение от него прекрасно видно. Описание напомненного в журнале Nature.Обычно в зеркалах используются полированные металлические поверхности или оптические стекла со специальным покрытием для улучшения характеристик и уменьшения веса.
Физики из Института квантовой оптики имени Макса Планка в Германии создали новый зеркальный метаматериал, который состоит из одного структурированного слоя, содержащего всего несколько сотен идентичных атомов. Атомы в нем расположены в двумерном массиве оптической решетки, образованной лазерными лучами, и структурированным по регулярной схеме с этапом, меньшим длины волны светового перехода атома. Это первые экспериментальные результаты недавно появившегося научного направления субволновой квантовой оптики с упорядоченными атомами.
Физики впервые отметили, что даже один структурированный слой из нескольких сотен атомов может сформировать оптическое зеркало, что делает его самым легким из всех возможных. Новое зеркало имеет толщину всего несколько десятков нанометров, что в тысячу раз тоньше человеческого волоса. Отражение от него, однако, настолько сильное, что его можно наблюдать даже невооруженным глазом.
Метаматериалы — это искусственно созданные структуры с очень характерными свойствами, не встречающимися в природе. Эти свойства они приобретают не из-за веществ, из которых они сделаны, а благодаря особому спроектированному домашнему строению.
Два важнейших внутренних свойства нового зеркала — регулярный рисунок атомов и расстояние между длинами волн моделирующих лазеров. Регулярная структура и расстояние между атомами на субволнах подавляют диффузное рассеяние света, объединяя отражение в однонаправленный и устойчивый луч света.
Кроме того, из-за сравнительно близкого и дискретного расстояния между атомами, входящий фотон может воспроизводиться между атомами несколько раз, прежде чем он будет отражен.
Оба эффекта — подавленное рассеяние света и отскакивание фотонов — приводят, по словам авторов к усиленной совместной реакции на внешнее поле, что значит очень сильное отражение.
Само зеркало очень тонкое и невидимое, но устройство, в котором оно создано, достаточно большое. Оно насчитывает более тысячи целых оптических компонентов и весит около двух тонн. Поэтому новый материал вряд ли будет применяться в бытовых целях, но научное значение новой разработки большого.
Результаты очень интересны. Как и в типичных разбавленных пространственных ансамблях, фотон-опосредованные корреляции между атомами, которые играют важную роль в нашей системе, обычно не учитываются в традиционных теориях квантовой оптики, — приводятся в пресс-релизе Института квантовой оптики слова первого автора статьи Джун Руи (Jun Rui). — Упорядоченные массивы атомов, полученные путем загрузки ультрахолодных атомов в оптические решетки, ранее в основном применялись для изучения квантового моделирования конденсированных сред. Но теперь это становится мощной платформой для изучения новых квантово-оптических явлений.
Квантовая оптомеханика — растущая область изучения квантовой мать-природы света с помощью механических устройств, — объясняет руководитель исследования, доктор наук Дэвид Вэй (David Wei). — Наша работа может подсобить создать лучшую квантовую память или даже построить оптическое зеркало с квантовым переключением. И то и другое стало бы важным достижением в области обработки информации.
Ученые уверены, что продолжение основных исследований взаимодействий света с веществом приведут в конечном итоге к созданию эффективных квантовых устройств.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....