Немецкие исследователи заморозили самую быструю вещь во Вселенной — свет: им удалось удержать его в таком состоянии на рекордный срок — целую минуту.
Достижение может стать большим прорывом в области квантовой памяти и хранения информации. Учёные стали работать в этом направлении потому, что свет сохраняет свои квантовые свойства когерентности (то есть информацию о своём состоянии), а это в свою очередь даёт возможность создать квантовую память на основе света и обеспечить безопасную квантовую связь даже на самых больших расстояниях.
Разумеется, «заморозить» свет сложно — попросту положить его в морозильную камеру нельзя. Свет — это электромагнитное излучение, способное перемещаться со скоростью 300 млн м/с. За одну мин свет преодолевает около 18 млн км или же 20 раз проходит вокруг Луны. Однако его можно замедлить или даже совсем остановить: исследователям уже удавалось сделать это раньше — тогда они смогли «заморозить» свет на 16 с.
В новом эксперименте немецкий учёный Георг Хайнце и его команда конвертировали когерентность света в атомную когерентность. Они использовали эффект квантовой интерференции, делающий непрозрачную среду — в эксперименте это был кристалл — прозрачной в узком диапазоне спектра света (этот процесс называется электромагнитной индуцированной прозрачностью или ЭИП).
Исследователи направили лазер на кристалл, поставив его атомы в суперпозицию в двух состояниях. Затем в то же место был направлен второй луч, нейтрализующий первый лазер и, соответственно, обеспечивающий прозрачность. Таким образом, учёные разрушили суперпозицию и фактически поймали свет в ловушку внутри второго лазерного луча.
Кроме того, в ходе эксперимента удалось передать, а затем и успешно получить информацию — картинку с тремя горизонтальными полосами 100 мкм в длину.
В дальнейшем исследователи попытаются использовать различные вещества для увеличения продолжительности хранения информации.
