Германски физичари го направиле најтенкото и најлесното оптичко огледало, кое се состои од само еден слој атом и не е видливо за човечкото око, но одразот од него е јасно видлив, според студијата објавена во научното списание Nature.
Вообичаено за огледалата се користат полирани метални површини или оптички стакла со специјални обвивки за подобрување на перформансите и намалување на тежината.
Физичарите од Институтот за квантна оптика „Макс Планк“ создале нов огладелен материјал, кој се состои од еден структуриран слој кој содржи само неколку стотина идентични атоми. Атомите во него се наоѓаат во дводемензионална низа на оптички решетки формирани со ласерски зраци и се наредени според редовна шема со чекор покус од брановата должина на оптичката транзиција на атомот. Ова се први експериментални резултати од неодамна појавените научни полиња на суббрановата квантна оптика со наредени атоми.
Физичарите првпат демонстрираа дека дури и еден структиран слој од неколку стотина атоми може да формира оптичко огледало, што го прави најтенкото од сите можни. Новото огледало има дебелина од само неколку десетина нанометри, што е илјада пати потенко од човечко влакно. Одразот од него, меѓутоа, е толку силен што може да се забележи дури и со голо око.
Материјалите се вештачки создадени структури со многу специфични својства, кои не може да се најдат во природата. Овие својства тие ги стекнуваат не заради супстанциите од кои се изградени, туку поради посебната дизајнирана внатрешна структура.
Две од најважните внатрешни својства на новото огледало се регуларната шема на атомите и растојанието меѓу брановите должини на ласерите за моделирање. Регулираната структура и растојанието меѓу атомите на суббрановите должини го потиснуваат дифузното расејување на светлината, комбинирајќи го одразот во еднонасочен и стабилен зрак светлина.
Покрај тоа, поради релативното блиско и дискретно растојание меѓу атомите, влезниот фотон може да се рефлектира меѓу атомите неколкупати пред да биде одразен. Двата ефекта, и задушеното распрснување на светлината и отскокнувањето на фотоните, според авторите на студијата, доведуваат до „засилена заедничка реакција на надворешното поле“, што значи многу силен одраз.
Самото огледало е многу тенко и невидливо, но уредот во кој е создадено е прилично голем. Тој содржи над илјада индивидуални оптички компоненти и тежи околу два тона. Затоа, тешко е веројатно дека новиот материјал ќе се користи во секојдневието, но научното значење на откритието е огромно.
„Резултатите се многу интересни. Како во типичните разредени волуметриски соединенија, фотон-посредуваните корелации меѓу атомите, кои играат важна улога во нашиот систем, обично не се земаат предвид во традиционалните теории на квантанта оптика. Уредените атомски низи добиени со вметнување на ултрастудените атоми во оптички решетки претходно главно се користени за проучување на квантното моделирање на кондензирарана материја. Но, сега таа станува моќна платформа за проучување на нови квантни оптички феномени“, се цитира во соопштението изјавата на водечкиот автор на студијата Џун Руи.
„Квантната оптимеханика е растечката област за проучивање на квантната природа на светлината со употреба на механички уреди. Нашата работа може да помогне да се создаде подобра квантна меморија или дури да се изгради оптичко огледало со квантно префрлување. И тоа, и второто, би биле важен напредок во обработката на информациите“, вели шефот на истражувањето, Дејвид Веи.
Научниците се уверени дека продолжувањето на фундаменталните истражувања за интерекциите на светлината со материјата на крајот ќе доведе до создавање ефекасни квантни уреди.
