Το ρουμπίνι επιβραδύνει το φως σε θερμοκρασία δωματίου

Από την ιστοσελίδα PhysicsWeb, Μάρτιος 2003

Ερευνητές στις ΗΠΑ κατάφεραν να παράγουν φως εξαιρετικά μικρής ταχύτητας σε θερμοκρασία δωματίου, χρησιμοποιώντας μια τεχνική γνωστή ως ΅ κάψιμο φασματικής τρύπας΅ σε κρύσταλλο από ρουμπίνι. Ισχυρίζονται ότι αυτή η τεχνική, η οποία ελάττωσε την ταχύτητα ομάδας ενός παλμού φωτός σε 57,5 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, είναι πολύ απλούστερη σε σχέση με άλλες παλαιότερες μεθόδους δημιουργίας αργού φωτός, και θα μπορούσε να οδηγήσει σε εφαρμογές στις τηλεπικοινωνίες και σε δίκτυα υπολογιστών. Βλέπε (M S Bigelow και άλλοι. 2003 Phys. Rev. Lett. 90 113903). Κατά το παρελθόν, μικρές ταχύτητες φωτός είχαν παρατηρηθεί μόνο σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και εξοτικά αέρια όπως μολύβδου ή ρουβιδίου. 

Η φασματική ¨τρύπα¨ σχηματίζεται χάρη στις συμφασικές ταλαντώσεις πληθυσμών μεταξύ ενεργειακών σταθμών, που ξεκινάνε όταν ένα λέιζερ ιόντων αργού, που δουλεύει στα 514,5 nm φωτοβολεί το ρουμπίνι. Οι ταλαντώσεις οδηγούν σε μια γρήγορη μεταβολή του δείκτη διάθλασης του ρουμπινιού για μια πολύ στενή περιοχή μηκών κύματος, και αυτό με τη σειρά του έχει ως αποτέλεσμα την ελάττωση της ομαδικής ταχύτητας του φωτός. Επιπλέον το ρουμπίνι είναι διαφανές για τη στενή αυτή περιοχή των μηκών κύματος. 

Οι ερευνητές αυτοί λένε ότι η επιβράδυνση του παλμού εξαρτάται από την ένταση και τη διαμόρφωση του παλμού. "Μετακινώντας το ρουμπίνι κατά μικρή απόσταση από την εστία της δέσμης, μπορέσαμε να αυξήσουμε κατά πολύ την μετρούμενη καθυστέρηση διέλευσης του παλμού " αναφέρουν στην εργασία τους. "Η ομαδική ταχύτητα του παλμού μπορεί να ελεγχθεί μεταβάλλοντας την συχνότητα διαμόρφωσης ή την ένταση της προσπίπτουσας δέσμης."

Επιπλέον, επειδή η τεχνική αυτή είναι εύκολο να βελτιωθεί και περιλαμβάνει μόνο ένα λέιζερ, η ομάδα του Rochester, ισχυρίζεται ότι θα μπορούσε να βρει πρακτικές εφαρμογές στις τηλεπικοινωνίες. Παλμοί φωτός που διαδίδονται μέσα από γραμμές μεταφοράς, θα μπορούσαν να σταματήσουν ή να καθυστερήσουν μέσα σε κρυστάλλους για να τους συγχρονίσουμε ή να τους αποθηκεύσουμε.