A jégcsapdába csalogatott fény

Nem könnyű a fény sebességét jelentősen megváltoztatni, írta az ebben a műfajban úttörő szerepet játszó Lene Vestergaard Hau, az amerikai Harvard Egyetem dán származású professzorasszonya. Ha viszont sikerült a fényt lelassítani, sőt megállítani, akkor ez új lehetőségeket nyit meg az optikai távközlésben, az adattárolásban és a kvantumszámítógépekben. A fény-rendszer befagyasztása a száguldó fényrészecskéket, a fotonokat mozdulatlan kvantuminformációvá alakítja.

A lassú fénnyel új lehetősegek nyílnak meg a nemlineáris optikában. A nemlineáris optikai jelenségek előidézéséhez eddig rendkívül intenzív fénnyalábokra volt szükség, a lassú fényt bevetve a nemlineáris jelenségek már kisszámú fotonnal is kiválthatók. Ultraérzékeny optikai kapcsolókban lehet majd ezt hasznosítani.

A jövő nagy ígérete a kvantumszámítógép. Ma még kérdéses, hogy megvalósítható-e egyáltalán. A kvantumszámítógépben a szokásos 0 vagy 1 helyett a 0 és 1 állapotok kvantum szuperpozíciója az alapegység, a bit analógiájára ez a qubit (quantum bit). Kétféle qubit képzelhető el, az egyikben helyben maradó egységek hatnak kölcsön egymással, ezek lehetnek az atomok kvantumállapotai. A másik típusban a qubit gyorsan mozog egyik helyről a másikra, de nehéz kölcsönhatásra bírni, ilyenek a fotonok, a fény kvantumai. A fénylassító rendszer a repülő fotont változatlanul maradó sötét mintázattá alakítja, majd vissza. Ez kiváló megoldás lehet a kétféle típusú qubit egymásba való átalakítására. Nélkülözhetetlen lehet, ha nagyméretű kvantumszámítógépeket akarunk majd építeni.

Jéki László