Создано самое тонкое зеркало в мире — Naked Science
Мария Кривоченко

Создано самое тонкое зеркало в мире

Зеркало состоит всего из 200 атомов и в тысячу раз тоньше человеческого волоса, тем не менее отражение в нем обладает отличным качеством и его можно увидеть невооруженным глазом.

© Институт квантовой оптики общества Макса Планка
© Институт квантовой оптики общества Макса Планка

Обычно для оптических зеркал используют отполированные металлические поверхности или покрытые отражающим составом стекла, которые дают лучшее качество при меньшем весе. Но физики из Института квантовой оптики общества Макса Планка в Мюнхене показали зеркало, которое состоит из одного структурированного слоя атомов.

Разработка уникальна — это один из первых экспериментов в новой области исследований субволн квантовой оптики с упорядоченными частицами. Подробности опубликованы в журнале Nature.

В основе работы нового оптического зеркала лежат два параметра: упорядоченность атомов и расстояние между субволновыми частотами. Они подавляют диффузное рассеяние света и объединяют отражение в направленный и устойчивый луч. Благодаря сравнительно близкому и дискретному расстоянию между атомами фотон может отскакивать от частиц более одного раза, прежде чем отражается. Вместе эффекты дают сильное отражение, которое можно увидеть невооруженным глазом.

Авторы, перед экспериментальной установкой, в которой находится зеркало / © Институт квантовой оптики общества Макса Планка

Это самое легкое и тонкое зеркало в мире: оно имеет толщину всего в несколько десятков нанометров, что в тысячу раз тоньше волоса, и всего семь микрометров в диаметре. Разработку вряд ли можно будет использовать в коммерческих целях в ближайшее время — зеркало пока невозможно сделать достаточно крупным. Кроме того, аппарат, в котором его создали, огромен: в нем больше тысячи оптических элементов, а вес — две тонны.

Однако материал имеет большой потенциал для науки. «Результаты очень интересны для нас. С одной стороны, фотон-опосредованные корреляции между атомами, которые играют жизненно важную роль в нашей системе, обычно игнорируются в традиционных теориях квантовой оптики. С другой, упорядоченные массивы атомов, полученные путем загрузки ультрахолодных частиц в оптические решетки, в основном использовались для изучения квантового моделирования конденсированных сред. Но они оказались мощной платформой и для изучения новых квантово-оптических явлений», — объясняет Цзюнь Руй, один из авторов статьи.

Дальнейшие исследования могли бы углубить понимание квантовых теорий взаимодействия света и материи, а также физики многих тел с оптическими фотонами, считают ученые. Они также дают возможность создавать более эффективные квантовые устройства.

«Например, работа предоставляет увлекательный новый подход к квантовой оптомеханике — растущей сфере, которая исследует квантовую природу света с помощью механических средств. Она также может помочь создать лучшую квантовую память или квантовое переключаемое оптическое зеркало, — добавляет один из авторов работы Дэвид Вэй. — Оба направления интересны и стали бы значительными достижениями на пути к возможности квантовой передачи информации».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

Вчера, 15:39
5 минут
Илья Ведмеденко

Специалистам «Роскосмоса» удалось запустить основные двигатели нового модуля «Наука». Ранее сообщалось о технических неполадках, возникших после старта.

Позавчера, 10:07
6 минут
Сергей Васильев

Первые сейсмические данные о внутренней структуре Красной планеты показали ее удивительно толстую кору и большое расплавленное ядро.

Вчера, 11:36
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

21 июля
4 минуты
Сергей Васильев

До сих пор было неизвестно, могут ли плоды передавать сигналы материнскому растению, но опыты, поставленные на томатах, показали, что это действительно происходит.

19 июля
2 минуты
Илья Ведмеденко

Состоялись новые тесты перспективного гиперзвукового комплекса «Циркон». В качестве носителя выступил фрегат проекта 22350.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: