Ученые из Калифорнийского университета Беркли утверждают, что им вместе с исследователями из университетов Орегона и Иллинойса удалось замедлить скорость света, а это поможет ускорить доставку кинофильмов на ваш ПК.
В университетских экспериментах скорость света в полупроводнике замедлялась до 9,
км/с, что в 31 тыс. раз меньше обычной скорости света в вакууме.
Замедление световых импульсов может привести к более упорядоченному потоку данных в сетях, что в свою очередь должно ускорить передачу большого количества или очень крупных файлов. В конечном счете это обещает гладкую видеоконференцсвязь высокого разрешения или совместную работу над сложными 3D-файлами двух инженеров, находящихся в разных точках планеты.
“Сейчас мы не используем все возможности 20-терагерцового канала, который предоставляет оптоволокно, из-за ограничений оптико-электронно-оптических систем коммутации, – поясняет доктор наук из Беркли Пэй-Чен Ху, написавший статью о своих открытиях. – Иначе двухчасовые художественные фильмы можно было бы пересылать примерно за одну секунду”.
В последние пять лет другие исследователи уже замедляли свет и даже останавливали его не несколько миллисекунд. Однако в этих экспериментах лазерные лучи пропускались сквозь пары из атомов экзотических элементов или твердые кристаллы. Использование полупроводника для замедления света обещает более широкие возможности для практических приложений, утверждает профессор электротехники и вычислительной техники Беркли Конни Чан-Хаснайн.
Например, одно из таких приложений может состоять в исключении оптико-электрического преобразования, которое производится в оптоволоконных системах связи. Оптические сигналы переносятся по оптоволокну со скоростью 100 000 км/с. Однако в конце пути эти сигналы приходится преобразовывать в электрические, которыми информация передается в кремниевых микросхемах.
Электрические сигналы распространяются гораздо медленнее, что становится причиной заторов в сети. Вся оптоэлектроника вращается вокруг того, как лучше всего сочетать быстродействие оптоволокна с экономической эффективностью полупроводников. Замедлив свет – и разработав чипы, способные управлять замедленными световыми импульсами, – можно будет исключить процесс промежуточного преобразования сигналов. Конечно, прежде, чем начнется коммерческое освоение подобной технологии, потребуется масса исследований.
Для замедления света команда из Беркли использует метод, называемый колебаниями с когерентной заселенностью (coherent population oscillation), при котором лучи двух лазеров с чуть отличающимися частотами создают интерференционную картину. Эксперименты проводились при 10 кельвинах, или минус 263С.