Ingerencja w czas kojarzy nam się głównie z katastroficznymi filmami i serialami takimi, jak chociażby "Dark", ale w tym przypadku było mniej spektakularnie. Naukowcy postanowili powtórzyć eksperyment Thomasa Younga z 1801 roku, który wykazał dualizm światła: które działo zarówno, jak fala, jak i cząstka.
Wynik eksperymentu został zgłoszony 3 kwietnia w Nature Physics wskazuje, że podobny efekt może powstać dzięki dwóm szczelinom w czasie, a nie w przestrzeni: pojedyncze lustro, które szybko się włącza i wyłącza, powoduje interferencję w impulsie laserowym, sprawiając, że zmienia on kolor.
Lustro zmieniające swoje właściwości (zdolność odbijania światła) modyfikuje swój stan co 1 femtosekundę (1 kwadrylionowa część sekundy - więc naprawdę szybko). Naukowcy z Imperial College London, i jego współpracownicy wystrzelili laser podczerwony na powierzchnię wykonaną z warstw złota i szkła z cienką powłoką tlenku indowo-cynowego (ITO)
Szybkie przełączanie lustra - prawdopodobnie trwające zaledwie 1 femtosekundę (jedną kwadrylionową część sekundy) - pokazuje, że niektóre materiały mogą zmieniać swoje właściwości optyczne znacznie szybciej niż wcześniej uważano za możliwe, mówi Andrea Alù, fizyk z City University of New York. Może to otworzyć nowe drogi do budowy urządzeń, które przetwarzają informacje za pomocą światła, a nie impulsów elektronicznych. Jednak w normalnych warunkach ITO jest przezroczysty dla światła podczerwonego: natomiast naukowcy byli w stanie sprawić, że materiał stał się refleksyjny przy użyciu drugiego lasera, który wzbudzał elektrony w materiale, wpływając na jego właściwości optyczne. Można to było zrobić za pomocą impulsów z drugiego lasera, które trwały przez około 200 femtosekund. Ostatecznie, badacze ustawili czujnik światła wzdłuż odbitej wiązki. Po wystrzeleniu dwóch bardzo krótkich impulsów, oddzielonych od siebie o kilkadziesiąt femtosekund - a więc włączając lustro ITO dwukrotnie - zauważyli zmieniony kształt fali dwukrotnie. Z prostej fali monochromatycznej, zmieniła się w bardziej złożoną strukturę.
Jest to zdarzenie, które wskazuje jasno na pojawienie się interferencji w czasie - jest ona zjawiskiem, które polega na interferencji fal świetlnych lub innych fal elektromagnetycznych, które zmieniają swoje cechy w czasie, a nie w przestrzeni. W eksperymencie opisanym w artykule, naukowcy wykorzystali szybko włączające i wyłączające się lustro, aby wywołać interferencję w impulsie laserowym, co skutkowało zmianą koloru światła.
Zjawisko interferencji czasowej jest analogiczne do interferencji przestrzennej, która zachodzi, gdy fale świetlne przechodzą przez dwie cienkie szczeliny, co skutkuje powstawaniem charakterystycznego pasma interferencyjnego na ekranie za szczelinami. W przypadku interferencji czasowej, zamiast dwóch szczelin, używa się szybko włączającego się i wyłączającego się lustra, które wpływa na fale świetlne w czasie, powodując zmianę ich cech.
Interferencja czasowa jest ważna dla rozwoju nowych technologii, ponieważ umożliwia szybkie i precyzyjne zmienianie właściwości materiałów optycznych, co może prowadzić do budowy urządzeń do przetwarzania informacji za pomocą światła, zamiast za pomocą impulsów elektronicznych. Ponadto, interferencja czasowa może pomóc w tworzeniu struktur, takich jak kryształy czasowe, które powtarzają się w czasie, a nie w przestrzeni, co jest obiecującym kierunkiem w dziedzinie fizyki kwantowej i komputerów kwantowych opartych na fotonach.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
