نور در خلا با سرعت ۳۰۰۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند. سرعت این نور را می‌توان با استفاده از روش‌هایی مانند حبس نور در کریستال‌ها و ابر‌های فوق سرد از اتم‌ها، کاهش داد و یا حتی به صفر رسانید. در حال حاضر در مطالعه‌ای جدید محققان به صورت تئوری روش جدیدی برای توقف کامل نور یافته‌اند. طبق نظر آنان نور در نقاط استثنایی (exceptional points) متوقف می‌شود. این نقاط در واقع نقاطی هستند که ۲ نوع موج نور در آن درهم آمیخته می‌شوند. در موج‌بر یا هادی موج مانند فیبر نوری که امواج الکترومغناطیسی و صوتی را هدایت می‌کند، این ۲ نوع موج نور به حالتی از تقارن می‌رسند.
بر خلاف بسیاری از روش‌های دیگر که برای متوقف کردن نور استفاده می‌شوند، روش جدید می‌تواند با طیف گسترده‌ای از فرکانس‌ها و پهنای باند کار کند که ممکن است مزیت مهمی برای اپلیکیشن‌های نیازمند به نور آهسته در آینده ارائه دهد.
براساس توضیحی که محققان ارائه کرده‌اند، نقاط استثنائی در موج‌برها می‌توانند با تغییر پارامترها در اثر آمیخته شدن دو نوع موج نوری در مسیر مستقیم ایجاد شوند. اگر چه نور در این نقاط استثنایی متوقف می‌شود اما در بیشتر سیستم‌ها، بسیاری از نور در این نقاط ناپدید می‌گردد. محققان نشان دادند که این مشکل را می‌توان با استفاده از موج‌بری با تقارن هم زمان (PT) رفع کرد بطوریکه افزایش یا کاهش همیشه در تعادل باشد. در نتیجه شدت نور زمانی که به نقاط استثنایی می‌رسد ثابت باقی می‌ماند.
دانشمندان برای آزاد کردن نور متوقف شده و رساندن سرعت آن به سرعت طبیعی نشان دادند که می‌توان پارامترهای تغییریافته را به سادگی معکوس کرد. مهمترین ویژگی روش جدید این است که می‌توان نقاط استثنایی را با هر فرکانس نور به سادگی با تنظیم پارامترها تطبیق داد. محققان همچنین انتظار دارند که از این روش بتوان برای انواع دیگری از امواج مانند امواج صوتی استفاده کرد. آن‌ها قصد دارند در آینده این امکان را بررسی کنند.
سلام، مقاله جالبی بود. فقط یه سوال کاربردش کجاهاست؟
با سلام
ممنون از توجه و همراهیتون
درباره کاربرد این مسئله میشه گفت این یافته تلنگری به نظریاتی هست که با درنظر گرفتن ثابت بودن سرعت نور اثبات شدند. به هرحال تیم دکتر مجازی حتما به این سوالتون پاسخی براساس منابع معتبر خواهد داد. منتظر باشین:)
سلام خانم آرزو فتحعلی زاده! ببخشید اما کسی نمی گوید سرعت نور ثابت است بلکه می گویند سرعت نور در خلاء ثابت است و ۲۹۹۷۹۲۴۵۸ متر بر ثانیه است و نسبیت خاص و عام با توجه به این سرعت ثابت اثبات می شوند این سرعت در خلاء حتی ۱ متر بر ثانیه هم کاهش نمی یابد اما در محیط های دیگر مثل آب و کریستال و شیشه کاهش می یابد و کاملاً هم طبیعی است.
Application to Microcavity Sensors for Single-Particle Detection
میکروکاویتی نوری ساختاری است که از صفحات بازتابنده در دو طرف یک لایه‌ی فاصله‌انداز تشکیل شده است. پیشوند “میکرو” به این دلیل اطلاق می‌شود که فاصله‌ی صفحات از هم در حد میکرومتر می‌باشد؛ ضخامت فاصله‌انداز گاهی نانومتر هم می‌شود. مثل لیزرها، میکروکاویتی (تشدیدکننده‌ی نوری) شرایطی را پدید می‌آورد تا موج بین دو صفحه‌ی بازتابنده درون لایه‌ی فاصله‌انداز شکل بگیرد.
تفاوت میکروکاویتی با همین ساختار در ابعاد بزرگ‌تر در این است که ابعاد ریز باعث می‌شود تا بتوان خواص کوانتوم نور، مثل میدان الکترومغناطیس را مشاهده کرد. برای مثال، آزاد شدن خودبه‌خودی انرژی به شکل تابش از اتم برانگیخه و رفتارهای دیگر اتم در این ابعاد تغییر پیدا می‌کند.
شناخته‌شده‌ترین کاربرد میکروکاویتی ها (vertical cavity surface emitting lasers (VCSEL است. اخیراً یک دستگاه انتشار فوتون منفرد به واسطه‌ی جایگذاری یک نقطه‌ی کوانتومی در میکروکاویتی نمایش داده شده است. این منایع نوری برای کسانی که در حوزه‌های رمزنگاری (کریپتوگرافی) کوانتومی و کامپیوترهای کوانتومی فعالیت می‌کنند، جالب توجه اند.
البته لازم به ذکر است که با قاطعیت می‌توان گفت قسمت اعظمی از تحقیقات علمی هرگز به مرحله‌ی کاربرد نمی‌رسند!
بی نهایت ممنون. پاسخ کاملی بود