Квантовые нанобублики помогли физикам замедлить свет

Британские ученые из Университета Ворвика научились замедлять испускание фотона путем воздействия на экситоны — побочные продукты, остающихся при изготовлении квантовых точек.

Как сообщается в университетском пресс-релизе, который представляет собой краткое изложение статьи из журнала Physical Review Letters, в своей работе участники исследования замедляли свет, продлевая время жизни экситона — квазичастицы, возникающей при выбивании электрона фотоном с его энергетического уровня на более высокий и переходе электрона в возбужденное состояние. При этом электрон и образовавшаяся на его месте "дырка" оказываются связаны друг с другом посредством зарядовых взаимодействий. Когда электрон возвращается на прежний энергетический уровень, он занимает место "дырки", а выбивший его фотон испускается системой. Именно такое состояние частиц и называется экситоном.

Экситоны могут иметь различную природу. В частности, пару электрон-дырка может содержать кольцеобразный фрагмент материала, образовавшийся при производстве квантовых точек — изолированных нанообъектов, свойства которых заметно отличаются от свойств более крупных кусков такого же состава.

Авторы работы экспериментально доказали, что воздействие на такой квантовый бублик определенной комбинацией электрических и магнитных полей способно существенно замедлить скорость возвращения электрона на место дырки и испускания фотона. По сути, это означает, что ворвикским физикам удалось замедлить свет.

Исследователи считают, что у разработанной ими технологии большое будущее. Например, задержка испускания света может помочь в создании компьютеров, в которых фотоны используются для передачи информации.

Напомним, что некоторые научные изыскания в области нанотехнологий уже сегодня можно применять на практике: так, мельчайшие люминесцентные наночастицы, созданные биологами из университета Калифорнии в Сан-Диего, могут точно определить местоположение раковой опухоли и доставить к ней необходимые лекарства.