About / Advertise
Forskare i USA, som för snart ett år sedan lagrade ljus i ett ultrakallt atommoln, har nu utvecklat teknik som gör att de kan manipulera det frysta ljuset. Tekniken öppnar spännande avenyer för optisk kommunikation, datalagring och kvantdatorer.
I ett moln av natriumatomer, fångade i ett magnetfält och kylda nästan ända till absoluta nollpunkten, kan ljus fås att stanna. Snabba, ljusstarka fotoner omvandlas till stillastående, mörk kvantinformation. Det har ett forskarlag vid Harvard University och Rowland Institute for Science i USA visat.
- Vi kan lagra ljuset i upp till en millisekund. Det är länge nog för en ljuspuls att normalt, i luften, förflytta sig 300 kilometer, berättar professor Lene Vestergaard Hau, som är forskargruppens ledare.
Efter infångandet i det kalla så kallade Bose-Einstein-kondensatet kan ljuset släppas löst igen. Och forskarna har visat att det då är oförändrat så länge som det inte hålls fånget för länge. För även om ljuspulsen stannar fortsätter de kylda atomerna att röra sig, om än ytterst lite, men detta påverkar så småningom den lagrade kvantinformationen. Efter en millisekund är den utgående ljuspulsen därför klart svagare än den ingående pulsen.
Men under den frysta millisekunden har forskarna nu börjat lära sig att manipulera ljuset eller rättare sagt kvantinformationen på olika sätt. De kan exempelvis göra den utgående pulsen ljusstarkare men kortare, likaså kan de få ljuspulsen att återskapas bitvis, i korta ljusstötar.
Detta demonstrerar att de lagrade ljuspulserna kan styras på sätt som pekar mot en rad intressanta tillämpningar, menar Lene Vestergaard Hau. Tekniken möjliggör en ny typ av ickelinjär optik som skulle kunna utnyttjas för att skapa ultrakänsliga optiska omkopplare. Datalagring och kvantdatorer är andra möjliga tillämpningsområden.
Härnäst siktar forskarna på att förfina sin utrustning så att man kan detektera "frysning och upptining" av enskilda fotoner.
- Vi kan lagra ljuset i upp till en millisekund. Det är länge nog för en ljuspuls att normalt, i luften, förflytta sig 300 kilometer, berättar professor Lene Vestergaard Hau, som är forskargruppens ledare.
Efter infångandet i det kalla så kallade Bose-Einstein-kondensatet kan ljuset släppas löst igen. Och forskarna har visat att det då är oförändrat så länge som det inte hålls fånget för länge. För även om ljuspulsen stannar fortsätter de kylda atomerna att röra sig, om än ytterst lite, men detta påverkar så småningom den lagrade kvantinformationen. Efter en millisekund är den utgående ljuspulsen därför klart svagare än den ingående pulsen.
Men under den frysta millisekunden har forskarna nu börjat lära sig att manipulera ljuset eller rättare sagt kvantinformationen på olika sätt. De kan exempelvis göra den utgående pulsen ljusstarkare men kortare, likaså kan de få ljuspulsen att återskapas bitvis, i korta ljusstötar.
Detta demonstrerar att de lagrade ljuspulserna kan styras på sätt som pekar mot en rad intressanta tillämpningar, menar Lene Vestergaard Hau. Tekniken möjliggör en ny typ av ickelinjär optik som skulle kunna utnyttjas för att skapa ultrakänsliga optiska omkopplare. Datalagring och kvantdatorer är andra möjliga tillämpningsområden.
Härnäst siktar forskarna på att förfina sin utrustning så att man kan detektera "frysning och upptining" av enskilda fotoner.
Gittan Cedervall
