Фазу света заставили путешествовать быстрее его скорости

Микрофотография волновода и распостранения в нем света c длиной волны 400 и 190 нанометров. Иллюстрация AMOLF/University of Pennsylvania

Ученые создали наноразмерное оптическое устройство, в котором фаза света определенной длины волны способна распространяться мгновенно. Работа физиков принята к публикации в журнале Physical Review Letters, кратко о ней пишет ScienceNow.

Микроскопическое устройство представляет собой выполненную из двуокиси кремния световую камеру в форме параллелепипеда. Снаружи она покрыта непрозрачным серебром. Длина камеры достигает двух тысяч нанометров, толщина составляет 85 нанометров. При этом различные варианты устройства имеют разную ширину - от 120 до 400 нанометров.

Из-за отсутствия достаточно миниатюрных источников, свет для световода ученым пришлось получать путем облучения пучком электронов подложки в непосредственной близости от одного из концов устройства. При этом авторы наблюдали необычное явление - для некоторой (определенной шириной камеры) длины волны света, его фаза распространялась мгновенно - быстрее самой скорости света.

Упрощенно, механизм явления можно представить следующим образом. Волна, попадая в такую камеру, отражается от ее противоположной стенки и накладывается сама на себя, в результате чего образуются полосы интерференции. При определенной длине волны ширину камеры можно подобрать так, чтобы эти полосы сливались в одну. В этом случае фаза света в единичный момент времени в камере всегда будет одна и та же, а это эквивалентно мгновенному распространению.

Авторы подчеркивают, что при этом не происходит нарушения фундаментального запрета на перенос информации и энергии быстрее скорости света. Речь в данном случае идет не о скорости энергии света, а о движении его фазы, которое может быть любым (аналогично скорости движения солнечного зайчика).

Подобное устройство может найти свое применение при создании оптических компьютеров или, например, генераторов скрученного света. Недавно другая группа физиков как раз представила такое устройство рекордно малого размера.

Рейтинг публикации:

5

Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в: