Акция
Блог
Процитировать
Печать
Электронная почта
ЗакладкаНаука Каждый День (27 января 2010) — Исследователи в Объединенном Квантовом Институте (JQI), сотрудничестве Национального Института Стандартов и Технологии и университета Мэриленда в Парке Колледжа, может ускорить фотоны (частицы света) к по-видимому более быстрым чем свет скоростям через стек материалов, добавляя сингл, стратегически помещенный слой.
- Оптика
- Квантовая Физика
- Физика
- Наука Материалов
- Неорганическая химия
- Солнечная энергия
- Электромагнитная радиация
- Nanowire
- Софокусная лазерная микроскопия просмотра
- Электропроводность
Эта экспериментальная демонстрация подтверждает интригующие предсказания квантовой физики, что время транзита света через сложные многослойные материалы не должно зависеть от толщины, поскольку это делает для простых материалов, таких как стакан, а скорее на заказе, в котором сложены слои. Это - первое изданное исследование этой зависимости с единственными фотонами.
Строго говоря, свет всегда достигает своей максимальной скорости в вакууме, или пустого места, и замедляется заметно, когда он едет через материальное вещество, такое как стакан или вода. То же самое верно для света, едущего через стек диэлектрических материалов, которые электрически изолируют и могут использоваться, чтобы создать очень рефлексивные структуры, которые часто используются как оптические покрытия на зеркалах или волоконной оптике.
В следовании до более ранних экспериментальных измерений исследователи JQI создали стеки приблизительно 30 диэлектрических слоев, каждый приблизительно 80 миллимикронов толщиной, эквивалентный приблизительно четверти длины волны света, едущего через это. Слои чередовались между высоким (H) и низко (L) преломляющий материал индекса, которые заставляют световые волны сгибаться или размышлять, изменяя количество. После того, как единственный фотон поражает границу между H и слоями L, у этого есть шанс того, чтобы быть отраженным или прохождения.
Сталкиваясь со стеком 30 слоев, чередующихся между L и H, редкие фотоны, которые полностью проникают через стек, проходят приблизительно в 12.84 фемтосекундах (фс, quadrillionths секунды). Добавление единственного слоя низкого индекса до конца этого стека непропорционально увеличило время транзита фотона на 3.52 фс приблизительно к 16.36 фс (время транзита через этот добавленный слой составило бы только приблизительно 0.58 фс, если бы это зависело только от толщины слоя и преломляющего индекса.) Напротив, добавляя дополнительный слой H к стеку 30 слоев, чередующихся между H и L, уменьшил бы время транзита приблизительно до 5.34 фс, так, чтобы отдельные фотоны, казалось, появились через 2.6 микрона толстый стек в суперлюминале (более быстрые чем свет) скорости.
То, что видят исследователи JQI, может быть объяснено свойствами волны света. В этом эксперименте свет начинает и заканчивает свое существование, действующее как частица - фотон. Но когда один из этих фотонов поражает границу между слоями материала, он создает волны в каждой поверхности, и путешествующие налегке волны вмешиваются друг в друга так же, как противостоящие океанские волны вызывают разрывное течение в береге. С H и слоями L, устроенными только право, вмешивающиеся световые волны объединяются, чтобы дать начало переданным фотонам, которые появляются рано. Не быстрее чем легкая информационная передача скорости происходит, потому что в действительности это - кое-что иллюзии: только маленькая пропорция фотонов делает это через стек, и если бы все начальные фотоны были обнаружены, то датчики сделали бы запись фотонов по нормальному распределению времен.
Источник Истории:
Приспособленный от материалов, обеспеченных Национальным Институтом Стандартов и Технологии (NIST), через EurekAlert!, обслуживание AAAS.
Ссылка Журнала:
- N. Borjemscaia, S.V. Польяков, P.D. Латыш и А. Мигдол. Распространение единственного фотона через диэлектрические запрещенные зоны. Экспресс Оптики, 2010; 18 (3): 2279 ДОИ: 10.1364/OE.18.002279
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.
увеличить
Новый Квантовый Транзистор Точки графы Индивидуэл
Фотонс 
Обещание Фотонных Устройств: Крошечный, Настраиваемый
Источник Света 
Иллюминаты Научно-исследовательской работы, Как Свет
Выдвигает Атомы 
Скорость света: Часы Остановки Подфемтосекунды Для 'Гонок'
Конца Фотона 