Создано самое тонкое зеркало в мире — Naked Science
6 минут
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.
9 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению американского предпринимателя, первые люди смогут отправиться на Красную планету в течение шести лет. Запустить к Марсу космический корабль в беспилотном режиме Маск планирует не позднее 2022 года.

Вчера, 20:06
9 минут
Мария Азарова

Согласно выводам нового исследования, именно бессимптомные носители коронавируса — невидимая часть айсберга пандемии Covid-19.

Сегодня, 08:27
5 минут
Мария Азарова

Этот окунеобразный маколор появился на свет в последние годы Великой депрессии, пережил Вторую мировую войну и, таким образом, получил титул долгожителя среди обнаруженных на сегодня рифовых рыб.

30 ноября
7 минут
Василий Парфенов

История с загадочным артефактом в американском штате Юта становится все запутаннее. Мало того, что, вопреки всем предосторожностям властей, «монолит» нашли любопытные граждане, так его еще украли. А недавно стало известно об аналогичной находке в Европе — на территории археологического памятника в Пятра-Нямце, Румыния.

26 ноября
32 минуты
Илья Ведмеденко

Недавние события в Нагорном Карабахе показали, что победить в современной войне, не имея ударных беспилотников, сложно. Россия пока отстает от стран Запада, Китая, Израиля и даже Турции, но делает все возможное, чтобы сократить этот разрыв.

30 ноября
4 минуты
Василий Парфенов

Пилотируемый глубоководный аппарат «Фэньдоучжэ» опустился на глубину 10 909 метров в Марианскую впадину. Во время этого погружения впервые осуществлялась прямая трансляция фото и видео на поверхность.

14 ноября
34 минуты
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
8 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: