Buộc túm ánh sáng và mang đi….

Đó là khẳng định của nhóm nghiên cứu tại Đại học Glasgow (Scotland) lãnh đạo bởi giáo sư Miles Padgett, cộng tác với các đồng nghiệp khác ở Đại học Ottawa (Canada) và Roschester (Hoa Kỳ) trong bài báo mới được xuất bản trên tạp chí Science (xem Franke-Arnold et al., Science 333 (2011) 67-67). Lần đầu tiên, ánh sáng có thể được mang đi bằng cách làm chậm nó tới vận tốc âm thanh và gửi qua một tinh thể quay theo cơ chế tương tự như quay một bức ảnh.

Ai cũng biết rằng ánh sáng di chuyển trong chân không với tốc độ rất cao (tới 300.000 km/s) tuy nhiên vận tốc này sẽ thay đổi khi ánh sáng truyền trong các môi trường vật chất khác nhau mà cụ thể là giảm đi phụ thuộc vào chiết suất của môi trường truyền sáng. Ngoài ra, người ta đã từng biết rằng ánh sáng có thể mang đi khi dịch chuyển các môi trường truyền sáng theo dự đoán của Augustin Jean Fresnel vào năm 1818. Hiện tượng này giống như việc ta bắn một chùm áng sáng vào khối thủy tinh, sau đó dịch nó đi, ánh sáng trong thủy tinh sẽ bị mang đi theo khối thủy tinh. Trên thực tế, nếu ta sử dụng ánh sáng thường với những vật chất thông thường thì nó sẽ di chuyển rất nhanh và hầu như không thể kịp mang nó đi theo môi trường. Nhóm của Gs Padgett đã lần đầu tiên thực hiện việc này bằng cách sử dụng một môi trường làm chậm đi tốc độ ánh sáng để có thể đủ thời gian mang ánh sáng đi.

Trong thí nghiệm ở hình vẽ dưới đây, một chùm laser xanh bị làm chậm nhờ khối hồng ngọc ruby tới tốc độ 741 dặm/giờ (cỡ tốc độ truyền âm thanh), sau đó cả khối sẽ được quay với tốc độ 3000 vòng/phút và kết quả là hình ảnh của chùm laser tạo ra trong khối ruby được quay đi 5 độ, đủ lớn để có thể nhận thấy bằng mắt của những động vật ví dụ như mắt rắn.

Tia laser bước song 532 nm truyền qua một ống chuẩn trực để phân cực ellipse với hệ số 2:1, sau đó truyền qua một thanh ruby quay và được quan sát nhờ CCD camera (Franke-Arnold et al., Science 333 (2011) 67-67).

Tiến sĩ Sonja Franke-Arnold, người đã đưa ra ý tưởng về sử dụng ruby làm chậm ánh sáng cho biết: “Chúng tôi chủ yếu chỉ muốn chứng minh các nguyên lý cơ bản của quang học nhưng nghiên cứu này cũng có khả năng có nhiều ứng dụng”. Các ứng dụng cụ thể ở đây có thể là lưu trữ và xử lý thông tin trong máy tính lượng tử.

1 Comment

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s