وقتي نور متوقف شد

براساس گزارش نیوساینتیست، نور به عنوان سریع‌ترین پدیده جهان برای مدتی قابل توجه، یعنی برای یک‌دقیقه، در مسیر خود متوقف شده و رکوردی باورنکردنی را به ثبت رساند. این درحالی است که نور در مدت یک‌دقیقه می‌تواند 18 میلیون کیلومتر مسافت را بپیماید، یعنی مسافتی برابر 20 سفر به دور ماه. به گفته توماس کرائوس محقق دانشگاه سن اندروز در بریتانیا یک دقیقه برای توقف نور زمان بسیار بسیار زیادی است، و این رکورد موفقیت بزرگی برای فیزیکدانان به شمار می‌رود. چنین قابلیتی می‌تواند امکان استفاده از ارتباطات کوانتومی ایمن در مسافت‌های طولانی را به وجود آورد. فیزیکدانان در سال 1999 نیز توانسته بودند سرعت نور را که در حالت عادی سرعتی برابر 300 میلیون متر بر ثانیه دارد را در شرایط خلاء به 17 متر بر ثانیه برسانند و دو سال پس از آن نیز توانستند برای کسری از ثانیه نور را به طور کامل متوقف سازند. همچنین در اوایل سال جاری نیز محققان توانستند با استفاده از اتم‌های سرد نور را برای 16 ثانیه ثابت نگه دارند. برای شکستن رکورد یک دقیقه‌ای، جورج هینز و همکارانش در دانشگاه دارمشتات آلمان لیزری را در میان کریستالی کدر تابانده و اتم‌های آن را در دو حالت برهم‌نهی کوانتومی قرار دادند. این‌کار باعث شد کریستال نسبت به طیف باریکی از فرکانس لیزر شفافیت پیدا کند. سپس دانشمندان پرتو دوم نور که در حال ورود به کریستال شفاف شده بود را به واسطه خاموش کردن پرتو اول و کدر کردن دوباره کریستال،‌ به دام انداختند. مدت زمان محبوس بودن نور درون این کریستال به میزان برهم‌نهی کریستال بستگی دارد که می‌توان آن را به واسطه میدان مغناطیسی افزایش داد،‌ اما این‌کار تنظیمات لیزر را مختل می‌کند. از این رو هینز و همکارانش از الگوریتمی استفاده کردند که ترکیبی از مغناطیس و لیزر را ایجاد کرده و نور را برای یک دقیقه درون کریستال محبوس کرد. محققان همچنین از این دام برای محبوس کردن تصویری از سه خط نوری استفاده کردند. به گفته هینز این موفقیت نشان می‌دهد می‌توان اطلاعات پیچیده را برروی پرتوهای نوری حک‌کرده و از آن برای انتقال اطلاعات استفاده کرد. برای ساخت دستگاهی به نام بازگو‌کننده کوانتومی که می‌تواند در ارتباطات ایمن فوتون‌های نوری را متوقف کرده و دوباره بازبتاباند، به دهها هزار انبار نور نیاز خواهد بود تا بتوان حالت کوانتومی آن را برای مسافت‌های طولانی حفظ کرد. هینز معتقد است حتی این امکان وجود دارد که با استفاده از انواع دیگر کریستال‌ها به انبارهای نور با مدت زمان بیشتر دست پیدا کرد.