Новая структура обладает свойствами, которые еще никогда не наблюдались

N+1Наука

Российские и немецкие теоретики предсказали самоостановку света в нелинейной среде

Марат Хамадеев

Mikhail Arkhipov et al. / Physical Review Letters, 2022

Российские и немецкие физики теоретически показали возможность того, что в нелинейной среде очень короткий световой импульс может остановиться сам по себе. Численные симуляции и аналитические вычисления показали, что это происходит из-за образования минимума в эффективном потенциале, который формируется из-за нелинейного взаимодействия импульса с атомами. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.

Свет летит в пустоте с максимально возможной в физике скоростью. Это становится преимуществом, когда мы хотим передавать с его помощью информацию на далекие расстояния. Однако, когда нужно сильно воздействовать светом на какой-то объект, его скорость желательно сделать как можно меньше, чтобы продлить контакт между ними — идеальным был бы полностью остановившийся на объекте свет.

Несмотря на кажущуюся фантастичность, остановка света — это вполне реальная технология. В ее основе лежит тот факт, что скорость света равна ровно c только в вакууме. В любой другой среде групповая скорость светового пакета будет меньше этого предельного значения в той или иной степени за счет взаимодействия с составляющими ее атомами или свободными зарядами. Вместо того, чтобы ежемоментно учитывать это взаимодействие, физики описывают такой свет не с помощью чистых фотонов, а с помощью различных квазичастиц, в структуру которых оно уже включено по умолчанию. Так, объединению света и колебаний коллективных атомных диполей соответствуют квазичастицы поляритоны (подробнее о других квазичастицах и о поляритонах читайте в наших материалах «Зоопарк квазичастиц» и «Квантовые кентавры»).

Групповая скорость поляритонов тем меньше, чем сильнее они настроены на резонанс со средой. У этого, однако, есть и обратная сторона — поглощение. Оно также усиливается при приближении к резонансу. Одним из способов борьбы с поглощением стало явление самоиндуцированной прозрачности. Оно наблюдается тогда, когда длительность светового импульса совпадает с периодом когерентных колебаний населенности в атомном ансамбле (или кратна ему). Другими словами, за время пролета импульса его энергия успевает один или несколько раз перейти к атомам и вернуться обратно в импульс. Пока таким способом удается

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Думай как математик Думай как математик

Как решать любые проблемы быстрее и эффективнее

kiozk originals
Чем полезен шалфей и как добавить его в рацион Чем полезен шалфей и как добавить его в рацион

Нужно ли вам купить шалфей прямо сейчас?

РБК
Приводим жизнь в равновесие: как правильно составлять «колесо баланса»? Приводим жизнь в равновесие: как правильно составлять «колесо баланса»?

Справиться с проблемой хаотичного «все и сразу» поможет техника «колесо баланса»

Psychologies
Химики превратили аммиак в аминокислоты Химики превратили аммиак в аминокислоты

Аминокислоты из диазосоединений получились с высокими выходами

N+1
Подделывали все, от ракушек до банкнот: история одной из древнейших профессий Подделывали все, от ракушек до банкнот: история одной из древнейших профессий

Как мошенники создавали фальшивые деньги?

Вокруг света
Инъекция надежды от психотерапевта Альфрида Лэнгле Инъекция надежды от психотерапевта Альфрида Лэнгле

Как организовать свою жизнь в новой реальности?

Psychologies
10 современных романов, которые стоит прочитать на майских 10 современных романов, которые стоит прочитать на майских

Десять современных романов, которые помогут скоротать время

СНОБ
Наука собирать грибы Наука собирать грибы

Не одно десятилетие грибники спорят друг с другом, как правильно собирать грибы

Наука и жизнь
«Стар, неинтересен и к тому же беден»: как сложилась судьба автора «Дон Кихота» «Стар, неинтересен и к тому же беден»: как сложилась судьба автора «Дон Кихота»

Жизнь Мигеля де Сервантеса до сих пор остается в определенном смысле загадкой

Вокруг света
7 простых приемов, которые сразу помогут выглядеть и чувствовать себя моложе 7 простых приемов, которые сразу помогут выглядеть и чувствовать себя моложе

Как замедлить старение?

VOICE
Мы оба «альфы»: как остановить конкуренцию с супругом Мы оба «альфы»: как остановить конкуренцию с супругом

Иногда в отношениях появляется соперничество. Почему и как этого избежать?

Psychologies
Джессика Честейн Джессика Честейн

В чем секрет привлекательности Джессики Честейн?

Здоровье
Как настроить фары автомобиля без помощи автосервиса Как настроить фары автомобиля без помощи автосервиса

Как правильно отрегулировать фары автомобиля?

ТехИнсайдер
Подвески из Оленеостровского могильника изготовили из человеческих костей Подвески из Оленеостровского могильника изготовили из человеческих костей

Палеозоологи исследовали артефакты из Карелии возрастом около 8000 лет

N+1
Три очень красивые актрисы 90-х, карьеру которых испортил строптивый нрав Три очень красивые актрисы 90-х, карьеру которых испортил строптивый нрав

Из-за сложного характера об этих актрисах все забыли

VOICE
«Вас могут попытаться обмануть»: как экономить по-взрослому в Стамбуле «Вас могут попытаться обмануть»: как экономить по-взрослому в Стамбуле

Как можно экономно прожить в Стамбуле

Вокруг света
«Новый Шалом» в Москве и внутренний исход. Интервью с режиссерами Олегом Липовецким и Петром Шерешевским «Новый Шалом» в Москве и внутренний исход. Интервью с режиссерами Олегом Липовецким и Петром Шерешевским

Режиссер Олег Липовецкий и Петр Шерешевский — о театрах и спектаклях

СНОБ
Дерни себя за волосы: 10 странных способов сделать утро не таким мучительным Дерни себя за волосы: 10 странных способов сделать утро не таким мучительным

Самые действенные советы, как перестать ненавидеть утро и нормально просыпаться

VOICE
Захватывающий дух тур по России, возрождение нанайского языка и заполярная живопись: 3 путешествия, на которые собирали всем миром Захватывающий дух тур по России, возрождение нанайского языка и заполярная живопись: 3 путешествия, на которые собирали всем миром

Необычных путешествиях, которые состоялись с помощью «народного финансирования»

Вокруг света
Человек с фотоаппаратом: как военные корреспонденты ставились проводниками памяти Человек с фотоаппаратом: как военные корреспонденты ставились проводниками памяти

Военная фотожурналистика остается одним из мощнейших средств фиксации реальности

Forbes
Назиха аль-Дулайми: история первой женщины-министра в арабском мире Назиха аль-Дулайми: история первой женщины-министра в арабском мире

Иракская феминистка Назиха аль-Дулайми опередила свое время

Forbes
Личинки одиночных ос съели собственных братьев и сестер Личинки одиночных ос съели собственных братьев и сестер

Как личинки одиночных ос решили проблему нехватки пищи в гнезде

N+1
Отвращение к глюкозе заставило мутантных тараканих отвергнуть брачные подарки диких самцов Отвращение к глюкозе заставило мутантных тараканих отвергнуть брачные подарки диких самцов

Как мутации тараканов влияют на их брачные ритуалы

N+1
Сложнее, чем кажется: ученые раскрыли ранее неизвестный язык шимпанзе Сложнее, чем кажется: ученые раскрыли ранее неизвестный язык шимпанзе

Крики приматов помогут понять, как формировался человеческий язык

Вокруг света
Меркель как подруга и начальница. Отрывок из книги о первой женщине-канцлере Меркель как подруга и начальница. Отрывок из книги о первой женщине-канцлере

Каково дружить с Ангелой Меркель — отрывок из книги

СНОБ
Начинаем прямо сейчас: 5 советов и упражнений для регулярных тренировок Начинаем прямо сейчас: 5 советов и упражнений для регулярных тренировок

Простые упражнения, с которых легче всего начать регулярно тренироваться

Psychologies
«О дружбе. Эволюция, биология и суперсила главных в жизни связей»: Как устроена дружба и почему она необходима всем нам «О дружбе. Эволюция, биология и суперсила главных в жизни связей»: Как устроена дружба и почему она необходима всем нам

Как устроена дружба, чем она отличается от семейных отношений и любви

N+1
Сильнее удовольствия. Как страх может круто изменить твою жизнь к лучшему Сильнее удовольствия. Как страх может круто изменить твою жизнь к лучшему

Можно ли заставить страхи работать на себя?

Лиза
Проверено временем и народом! Легкие способы убрать второй подбородок Проверено временем и народом! Легкие способы убрать второй подбородок

Советы, которые помогут обрести острый овал лица без второго подбородка

VOICE
То навзничь, то ничком То навзничь, то ничком

Сколько загадок таится в удивительном слове…

Наука и жизнь
Открыть в приложении