Физики научились управлять скоростью света.

Учёные добились, чтобы свет продвигался со скоростями разных групп в противоположных сторонах одной среды, не меняя амплитуды.

Фотоны резонатора, изготовленного из диэлектрика (желтый), взаимодействуют с магнонами сферы из YIG (фиолетовый) посредством микрополосы (серый). Взаимодействие подобно светофору для микроволновых импульсов — ускоряет их в одном направлении (зеленый) и замедляет в другом (красный). Регулировать это взаимодействие можно магнитным полем.

Для некоторых научных исследований требуется замедлять распространение света. Изменение свойств световой волны применяется в высокоскоростных системах связи и квантовых приборах. Важно это делать так, чтобы скорость световых импульсов значительно снизилась, но при этом эффективность передачи информации световой волной оставалась на должном уровне.

Классические подходы регулирования скорости света. работают Благодаря квантовой интерференции среда может становиться как прозрачной для лучей света, так и замедляющей их скорость распространения.

Эти методы обеспечивают лишь контроль скорости группы световых лучей. Следовательно, луч после обработки будет иметь одно и то же поведение, не завися от направления движения. Учёные стремятся к более сложному случаю — невозвратная регулировка скорости света.

Свет имеет фазу, определяющую положение световой волны по отношению к отметке. Фазовое управление позволяет… регулировать Скорость сигналов, передающих информацию. Соотношения Крамерса-Кронига утверждают, что сильное влияние на фазу света влечет за собой изменение амплитуды.

Ученые предполагали, что параметры света можно разделять и управлять ими независимо. «Фундаментальный принцип, известный как соотношения Крамерса-Кронига, который казался бы запрещающим это, но к удивлению, наш эксперимент показывает, что природа здесь необычайно щедра к нам», — сказал Цань-Мин Ху. Can-Ming HuВедущий исследователь группы динамической спинтроники Университета Манитобы.

Учёные из Университета Манитобы и Ланьчжоуского университета добились непрямого контроля скорости света с помощью полостного магнонного устройства. Оно связывает микроволновые фотоны с магнонами. описали в статье в журнале Physical Review Letters.

Учёные создали комбинированную систему. В её состав входит диэлектрический резонатор, функционирующий в фотонном режиме, и магнитная сфера из иттрий-железосодержащего граната. YIGРаботает в манонитном режиме. Магнитное вещество имеет внутреннюю хиральность — у него спины… прецессируют В определенном магнитным полем направлении ученые создали невозвратимость.

Исследователи проверили и подтвердили невзаимность. В разработанную систему был направлен микроволновый импульс с двух сторон. Измеренная скорость распространения света показывает, что новый метод обеспечивает выраженные эффекты задержки и опережения, благодаря чему ученые смогли управлять светом невзаимно.

Учёты разработали технологию, которая позволяет односторонне передавать сигналы с высокой степенью изоляции и регулируемой настройкой. Для реального использования полученных результатов учёные полагают необходимым увеличить разницу в характеристиках света.

Evgenia Vavilova
112 статей
Евгения Вавилова — автор научно-популярных текстов по физике. Окончив физический факультет, более десяти лет пишет о последних достижениях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения способна излагать сложные идеи доступным языком и регулярно публикует материалы, опираясь на первоисточники: научные статьи и интервью с учёными.