Ljus, som färdas med en hastighet av 300, 000 km/sek i ett vakuum, kan bromsas och till och med stoppas helt genom metoder som innebär att ljuset fångas inuti kristaller eller ultrakylda moln av atomer. Nu i en ny studie, forskare har teoretiskt visat ett nytt sätt att få ljus att stanna:de visar att ljuset stannar vid "exceptionella punkter, "som är punkter där två ljuslägen går samman och sammanfaller, i vågledare som har en viss typ av symmetri.

Till skillnad från de flesta andra metoder som används för att stoppa ljus, den nya metoden kan ställas in för att fungera med ett brett spektrum av frekvenser och bandbredder, vilket kan erbjuda en viktig fördel för framtida applikationer med långsamt ljus.

Forskarna, Tamar Goldzak och Nimrod Moiseyev vid Technion - Israel Institute of Technology, tillsammans med Alexei A. Mailybaev vid Instituto de Matemática Pura e Aplicada (IMPA) i Rio de Janeiro, har publicerat ett papper om stoppljus på exceptionella punkter i ett nyligen utgåva av Fysiska granskningsbrev .

Som forskarna förklarar, exceptionella punkter kan skapas i vågledare på ett enkelt sätt, genom att variera parametrarna för förstärkning/förlust så att två ljuslägen sammanfaller (kombineras till ett läge). Även om ljuset stannar vid dessa exceptionella punkter, i de flesta system förloras mycket av ljuset vid dessa punkter. Forskarna visade att detta problem kan lösas genom att använda vågledare med paritetstid (PT) symmetri, eftersom denna symmetri säkerställer att vinst och förlust alltid är balanserad. Som ett resultat, ljusintensiteten förblir konstant när ljuset närmar sig den exceptionella punkten, eliminera förluster.

För att släppa stoppljuset och påskynda det tillbaka till normal hastighet, forskarna visade att parametrarna för vinst/förlust helt enkelt kan vändas. Det viktigaste med den nya metoden, dock, är att de exceptionella punkterna kan justeras för att fungera med vilken ljusfrekvens som helst, igen helt enkelt genom att justera förstärknings-/förlustparametrarna. Forskarna förväntar sig också att denna metod kan användas för andra typer av vågor förutom ljus, såsom akustiska vågor. De planerar att ytterligare undersöka dessa möjligheter i framtiden.

© 2018 Phys.org