Licht in einem undurchsichtigen Kristall für eine ganze Minute verlangsamen

Ich habe gerade von einem Team von Physikern an der Universität Darmstadt gelesen, das es geschafft hat, einen Lichtstrahl vollständig zu verlangsamen, der durch einen undurchsichtigen Kristall reiste (Artikel hier ).

Wie ist es möglich, dass ein Lichtstrahl zum Stillstand kommt? In dem Artikel erwähnten sie, dass sie einen Laser auf den Kristall feuerten, wodurch die Atome in eine Quantenüberlagerung übergingen. Wie wirkt sich dies auf das Stoppen des Lichts aus? Auch wenn die Unschärferelation für Photonen gilt (was ich nicht weiß), wie verstößt dies nicht gegen die Unschärferelation, wenn sich die Photonen nicht bewegen?

Sie brachten es nicht zum Stillstand. Ich habe Leute gehört, die beschrieben haben, dass die Übertragung von Licht durch ein Medium langsam ist, weil Elektronen die Photonen absorbieren und wieder emittieren ... Ich kenne die Antwort nicht, aber wenn es überhaupt hilft, einen Gedanken zu entfachen ...
Liebe Reds, ich habe die Tags für Optik und optische Materialien hinzugefügt. Bei dieser Frage geht es um fortgeschrittene optische Materialwissenschaften. In einem sehr realen Sinne (siehe physical.stackexchange.com/a/72293/26076 ) wird Licht überhaupt nicht verlangsamt. Sie wird durch eine Abfolge von Absorptions-Reemissions-Zyklen „weitergeleitet“, aber der helle Teil der Welle bewegt sich immer noch mit hoher Geschwindigkeit C zwischen diesen Ereignissen. Über diese Erklärung hinaus benötigen Sie einen Wissenschaftler, der die Physik der fraglichen optischen Materialien versteht, um Ihre Frage vollständig zu beantworten.

Antworten (2)

Ich bin kein Experte, aber es scheint mir, dass sie dazu ein Magnetfeld verwendet haben

Schritt 1: Schalten Sie das Feld aus, damit sich die Lichtenergie in einem Kältegitter „speichert“. 87 Rb Atome.

Schritt 2: Schalten Sie das Feld ein, damit die gespeicherte Energie wieder leicht wird.

Es ist also nicht das Licht selbst, das stoppt oder langsamer wird, sondern sie „speichern“ die Lichtenergie nur vorübergehend in Atomen. Sie haben es erfolgreich 16 Sekunden lang gespeichert, nicht eine Minute, aber es wird immer noch als „Minutenmaßstab “ betrachtet .

Referenzen: Dudin, YO, L. Li und A. Kuzmich. "Lichtspeicher auf der Zeitskala von einer Minute." Physical Review A 87.3 (2013): 031801.

Was ist mit gestopptem Licht und Bildspeicherung durch elektromagnetisch induzierte Transparenz bis zum Regime von einer Minute : „(..) wir erweitern die EIT-Speicherzeiten in einem dotierten Festkörper auf über 40 s. Außerdem demonstrieren wir die Speicherung von Bildern durch EIT für 1 Minute. "
Ich bin kein Experte, ich habe keine Ahnung. Nehmen Sie meine Antwort mit Skepsis

Dies beantwortet Ihre Frage nicht direkt, aber ich dachte, es wären nützliche Informationen.

In Experimenten zur Lichtspeicherung (sowohl kalt als auch heiß) werden Licht- und Materiefelder gekoppelt. Ein neues Quasi-Teilchen namens "Dark State Polariton" (Flieshhaur und Lukin) beschreibt die Umwandlung des Systemzustands von Licht in eine Spinwelle, die durch Grundzustandskohärenzen (typischerweise zwischen Hyperfeinniveaus) erzeugt wird. Es gibt viele Möglichkeiten, diese Katze zu häuten. Der allgemeine Algorithmus besteht darin, durch optisches Pumpen einen atomar reinen Zustand herzustellen, eine Spinwelle zu erzeugen, während der Sie Licht speichern (Schreiben genannt), und bevor das System dephasiert, einen "Lese" -Laser einzusenden, um den gespeicherten Lichtimpuls wiederherzustellen. Referenz 3 ist ein besonders schönes Experiment.

Hier sind ein paar wegweisende Manuskripte, die Sie vielleicht nützlich finden werden.

Quantenspeicher für Photonen: I. Dunkelzustands-Polaritonen

Dunkelzustands-Polaritonen in elektromagnetisch induzierter Transparenz

Speicherung von Licht in Atomdampf

Matthew D. Eisaman These (Lukins Gruppe)

Licht in einem undurchsichtigen Kristall für eine ganze Minute verlangsamen
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