دانشمندان عملا سرعت حرکت نور را تحت کنترل درآوردند

بالاخره خبر رسیده است که پژوهشگرانی از دانشگاه مرکزی فلوریدا راهی برای کنترل سرعت نور یافته‌‌اند. آن‌‌ها نه‌‌تنها توانسته‌‌اند سرعت یک پالس نور را افزایش دهند، بلکه موفق شده‌اند از سرعت آن بکاهند و حتی جهت حرکت آن را نیز معکوس کنند. این دستاورد گامی مهم در پژوهش‌‌هایی است که می‌‌تواند روزی منجربه ارتباطات نوری کارآمدتر شود؛ چراکه این فناوری می‌تواند برای کاهش تراکم داده‌ها و جلوگیری از فقدان اطلاعات مورداستفاده قرار گیرد و در آینده نیز با بالاتر رفتن نرخ انتقال داده‌‌ها و نیز افزایش شمار تجهیزاتی که به شبکه متصل خواهند شد، مسلما وجود این نوع ابزار کنترلی ضروری خواهد بود.

تلاش‌های پیشین در کنترل سرعت نور تنها شامل عبوردادن نور از مواد گوناگون می‌شد تا بدین‌‌ترتیب بتوان با تغییر محیط، سرعت حرکت نور را کنترل کرد. این روش جدید برای اولین‌بار به ما اجازه خواهد داد که سرعت نور را در فضای آزاد نیز تنظیم کنیم، بدون اینکه نیازی به تغییر در نوع محیط باشد.

آیمان ابوردادی، استاد دانشکده‌‌ی اپتیک و فتونیک دانشگاه مرکزی فلوریدا می‌‌گوید:

این اولین رونمایی از (تکنیک) کنترل سرعت پالس نوری در فضای آزاد است و این دستاورد قرار است راه را برای بسیاری از کاربری‌‌های آینده هموار کند. بافر نوری تنها یکی از این کاربردها است، اما مهم‌تر از همه اینکه تکنیک فعلی به روشی ساده پیاده‌‌سازی شده و قابل‌‌اطمینان و تکرارپذیر است.

ابوردادی به‌‌همراه همکارش ایست کنداکچی نشان دادند که می‌‌توان سرعت یک پالس نوری را تا حد ۳۰ برابر سرعت نور در خلاء افزایش داد یا آن را به یک‌دوم این مقدار رساند و درعین‌‌حال، موفق شدند مسیر حرکت این پالس را معکوس کنند.

پژوهشگران بااستفاده از یک دستگاه مخصوص بانام «مدولاتور نوری فضایی» (Spatial light modulator) توانستند ویژگی‌‌های فضا و زمان را تلفیق کنند و درنتیجه این توانایی به آن‌‌ها اجازه داد تا سرعت پالس نور را تحت کنترل درآورند. تلفیق این دو ویژگی، کلید موفقیت روش اشاره‌شده محسوب می‌‌شود. ابوردادی می‌‌گوید:

ما به‌‌سراغ خود پالس رفتیم و توانستیم با سازمان‌‌دهی مجدد انرژی این پالس درقالب ترکیب درجه‌‌ی آزادی فضا و زمان آن، سرعت حرکت پالس را کنترل کنیم. ما از دستیابی‌‌به این نتایج بسیار خرسند هستیم و امیدواریم این نقطه‌‌ی آغازی برای پژوهش‌‌های آتی باشد.

نتایج این پژوهش اخیرا در نشریه‌‌ی Nature Communications منتشر شده‌اند.