Egy percig megállították a fényt

Német kutatóknak sikerült rekordnak számító egy percig megállítani a világegyetem leggyorsabb dolgát, a fényt. Teljes sebességnél a fény ezalatt az idő alatt 18 millió kilométert tett volna meg, azaz hússzor eljutott volna a Holdig és vissza.

„Egy perc nagyon, nagyon hosszú. Ez mindenképpen mérföldkő" – mondta Thomas Krauss, a University of St Andrews kutatója a New Scientistnek. Az eredmény nagy távolságokra is lehetővé teheti a biztonságos kvantumkommunikációt.

George Heinze és kollégái a német University of Darmstadtról kontroll-lézert lőttek át egy kristályon, ezzel kétállapotú kvantumszuperpozícióba küldték atomjait (azaz egy időben léteztek több helyen), ami egy szűk frekvencián átlátszóvá tette. A kutatók ezután megállították a második sugarat, ami belépett a kristályba azzal, hogy kikapcsolták az első lézert, és ezzel az átlátszóságot is.

A tárolási idő a kristály szuperpozícióján múlik. A mágnesességgel bővíthető, de ez bonyolítja a lézer beállítását. A kutatók algoritmussal hangolták össze a lézert és a mágnest, így sikerült egy percig csapdába ejteni a fényt.

A csapdát arra is használták, hogy eltároljanak, majd visszanyerjenek egy képet, megmutatták, hogy összetett információkat is el lehet tárolni egy fénysugárban. A kvantumismétlő nevű szerkezethez tíz másodpercig kell eltárolni a fényt: ez megállítja, majd újraindítja a fotonokat, ezzel teremt biztonságos kommunikációt. A kvantumállapotuk hosszabb megőrzésével így nagyobb távolságokon is lehetséges lesz a biztonságos kommunikáció. A kutatók szerint ráadásul más kristályokkal még hosszabb tárolás érhető el.

A fény normál esetben vákuumban körülbelül 300 millió métert tesz meg másodpercenként, a fizikusoknak már 1999-ben sikerült 17 méter per másodperces sebességre lassítaniuk, majd két évvel később meg is állították, de csak egy másodperc töredékéig. Idén már eljutottak odáig, hogy hideg atomokkal 16 másodpercig nyugalomban tartották.