Зеркало, состоящее из двухсот атомов и тонкое как тысяча волосков человека, дает отражение высокого качества, видимое без инструментов.
Обычно для оптических зеркалДля достижения лучшего качества при малом весе применяют отполированные металлические поверхности или стекла с отражающим покрытием. Однако физики из Института квантовой оптики общества Макса Планка в Мюнхене продемонстрировали зеркало, созданное из одного слоя атомов с упорядоченной структурой.
Это первый опыт в изучении субволн квантовой оптики с упорядоченными частицами. Nature.
В основе работы нового оптического зеркала лежат упорядоченность атомов и расстояние между субволновыми частотами, подавляющие диффузное рассеяние света и объединяющие отражение в направленный и устойчивый луч. Благодаря сравнительно близкому и дискретному расстоянию между атомами… фотонЧастицы могут несколько раз отскакивать друг от друга, прежде чем произойдет отражение. В совокупности эти эффекты создают мощное отражение, видимое невооружённым глазом.
Это самое тонкое и легкое зеркало в мире: оно имеет толщину всего несколько десятков нанометров, что в тысячу раз тоньше волоса, и семь микрометров в диаметре. Разработку вряд ли смогут использовать в коммерческих целях в ближайшее время — зеркало пока невозможно сделать достаточно крупным. Кроме того, аппарат, в котором его создали, огромен: более тысячи оптических элементов и вес — две тонны.
Материал обладает большим потенциалом для научных исследований. «Результаты очень интересны нам. С одной стороны, фотон-опосредованные корреляции между атомами, играющими важную роль в нашей системе, обычно пренебрегаются в традиционных теориях квантовой оптики. С другой стороны, упорядоченные массивы атомов, полученные путем загрузки ультрахолодных частиц в оптические решетки, в основном использовались для изучения квантового моделирования конденсированных сред. Но они оказались мощной платформой и для изучения новых квантово-оптических явлений», — говорит Цзюнь Руй, один из авторов статьи.
Возможны дальнейшие исследования, позволяющие глубже понять… квантовых теорийУчёные изучают взаимодействие света и материи, а также физику множества тел с оптическими фотонами. Это даёт возможность создания более эффективных квантовых устройств.
Работа предлагает увлекательный новый взгляд на квантовую оптомеханику, развивающейся области исследования квантовой природы света с помощью механических инструментов. Также она может способствовать созданию более совершенной квантовой памяти или переключаемого оптического зеркала. Оба направления представляют интерес и стали бы значительными достижениями на пути к возможности передачи информации квантовым способом, отмечает один из авторов работы Дэвид Вэй.