Παγιδεύοντας το ουράνιο τόξο

Παγιδεύοντας το ουράνιο τόξο

Βρετανοί επιστήμονες κατάφεραν να επιβραδύνουν και στη συνέχεια να σταματήσουν μια ακτίνα φωτός η οποία πολύ σύντομα θα μας οδηγήσει σε ένα μέλλον αστραπιαίας υπολογιστικής δυνατότητας.

Σύμφωνα με την έρευνα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε και ονομάζεται “trapped rainbow,” θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξέλιξη του τομέα της οπτικής αποθήκευσης δεδομένων με τη βοήθεια του φωτός, αντικαθιστώντας τα ηλεκτρόνια για την αποθήκευση της πληροφορίας.

Ο έλεγχος του φωτός θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει τους τεχνικούς να ελέγξουν τεράστιους κόμβους όπου φθάνουν δισεκατομμύρια οπτικά πακέτα πληροφορίας την ίδια χρονική στιγμή. Η διαχείριση των δεδομένων γίνεται επιβραδύνοντας την ροή κάποιων πακέτων έτσι ώστε να αποφευχθούν γεγονότα συγκρούσεων.

Οπτικά πακέτα πληροφορίας

Η έρευνα, η οποία πραγματοποιήθηκε από τον Ortwin Hess, καθηγητή από το πανεπιστήμιο του Surrey στο Guildford της Αγγλίας, βασίζεται στον αποκαλούμενο «αρνητικό διαθλαστικό δείκτη» των μεταϋλικών.

Τα μεταϋλικά είναι υλικά που δεν υπάρχουν στη φύση, αλλά κατασκευάζονται θεωρητικά και, κατόπιν, πειραματικά.

Τα υλικά αυτά αποτελούνται από μεταλλικά στοιχεία τα οποία είναι μικρότερα από το μήκος κύματος του φωτός, ενώ ο διαθλαστικός δείκτης μετράει την επιβράδυνση του φωτός όταν περνάει μέσα από ένα αντικείμενο.

Η μέθοδος αυτή εκμεταλλεύεται μια αρχή που ονομάζεται το φαινόμενο Goos-Haenchen, ένα οπτικό φαινόμενο το οποίο παρατηρήθηκε πριν από 60 χρόνια και συμβαίνει σε ένα πολωμένο φως που ταξιδεύει σε ευθείες γραμμές.

Όταν το φως πέσει σε ένα αντικείμενο ή σε μια επιφάνεια αλληλεπίδρασης μεταξύ δυο μέσων, τότε αυτό δεν επιστρέφει άμεσα πίσω αλλά κάποιο μέρος του ταξιδεύει μαζί με το αντικείμενο. Στην περίπτωση των μεταϋλικών, το φως καμπυλώνεται.

Ο καθηγητής Hess δημιούργησε ένα πρισματικό “σάντουιτς”, ένα διαβαθμισμένο στρώμα γυαλιού, περικυκλωμένο από δυο στρώματα μεταϋλικών με αρνητικό διαθλαστικό δείκτη.

Μια ακτίνα λευκού φωτός εισήλθε στο γυαλί και ταξιδεύοντας στο εσωτερικό του επιβραδύνθηκε έως ότου σταμάτησε.

Trapped rainbow

Η περιγραφή της μεθόδου ως “trapped rainbow” οφείλεται στο ότι οι συνιστώσες συχνότητες του λευκού φωτός είναι τα χρώματα του ουράνιου τόξου, κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί και βιολετί.

Κάθε συχνότητα ακινητοποιείται σε διαφορετικό σημείου, έως ότου αποκοπεί πλήρως η πορεία του φωτός. «Μοιάζει με το γλίστρημα στον πάγο, με την πάροδο του χρόνου η κίνηση γίνεται όλο και πιο αργή. Εν τέλει η ακτινοβολία ακινητοποιείται και παγιδεύεται.»

Σε μια συνέντευξη που έδωσαν οι ερευνητές είπαν ότι μέσω της εκμετάλλευσης των διαφορετικών συχνοτήτων που αποτελούν το φάσμα του φωτός και επιβραδύνοντας, σταματώντας και παγιδεύοντας αυτές τις συχνότητες ανοίγεται ένας νέος δρόμος μπροστά μας για μια νέα μαζική αναδιοργάνωση του συστήματος διαχείρισης των δεδομένων.

Όπως αναφέρεται στην έρευνα: «Η τεχνική αυτή θα μπορούσε να επιτρέψει τη χρήση του φωτός (και όχι των ηλεκτρονίων) στην αποθηκευτική μνήμη συσκευών όπως υπολογιστές αναβαθμίζοντας τη διαχειριστική τους χωρητικότητα.»

«Προηγούμενες προσπάθειες επιβράδυνσης και παγίδευσης του φωτός απαιτούσαν την ύπαρξη εξαιρετικά χαμηλών ή κρυογενικών θερμοκρασιών, κάτι το οποίο αποδείχθηκε ιδιαίτερα δαπανηρό και δούλευε μονάχα με συγκεκριμένες συχνότητες φωτός κάθε φορά.»

Διάβασε επίσης:

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Παρακαλώ εισάγετε το σχόλιο σας!
Παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας