빛을 감속시키는 물리학

by Denny Müller / https://unsplash.com/photos/white-and-blue-light-on-dark-room-JyRTi3LoQnc

미국 매사추세츠주 캠브리지에 있는 롤랜드 연구소의 연구자들은 빛을 감속하고 마침내 멈추게 하는 기술을 개발하고 확립했다.

1998년 7월 빛을 비행기의 속도까지 감속시켰다. 그 다음달 빛의 속도는 시속 60km까지 내려갔다. 그리고 2000년 말 마침내 절대영도 가까이까지 냉각한 원자집단 내에서 광펄스를 마침내 완전히 정지시키는 데 성공했다.

빛을 감속하고 정지시키는 이 현상은 학문적으로 재미있을 뿐만 아니라 수많은 응용을 기대할 수 있다. 우리가 빛의 감속실험에 사용한 냉각 원자집단은 충분히 저온이면 보스-아인슈타인 응축(BEC)을 일으킨다. BEC는 모든 원자가 하나의 양자상태로 모여 똑같은 거동을 한다는 매우 흥미로운 상태다. 예를 들면 BEC에 관한 새로운 연구에서 광펄스를 BEC 중의 음속과 같은 정도까지 감속하여 전파시키는 것이 생각된다. 그 때 원자는 광펄스 위를 파도 타는 것처럼 이동할 것으로 예상된다.

또한 빛을 감속하고 정지시키는 것은 광통신, 데이터 저장, 양자 정보처리에 새로운 가능성을 열어준다. 양자효과를 효과적으로 사용하여 기존 컴퓨터를 능가하는 성능을 가진 양자컴퓨터를 개발할 수 있을 가능성이 있다. 광속으로 이동하는 광자가 옮겨온 양자정보를 원자집단 안에 가두어 정보를 조작·처리할 수 있게 되기 때문이다.

출처 참조 번역
- Wikipedia
- 光を止める物理学
https://www.nikkei-science.com/page/magazine/0110/light.html