Используя всего несколько сотен атомов, физики из Института квантовой оптики Макса Планка в Германии собрали самоё лёгкое в мире зеркало.
Несмотря на то, что его размер измеряется микрометрами (1 микрометр, напомним, равен 0,001 миллиметра) и его невозможно разглядеть невооружённым глазом, этот единственный в своём роде объект представляет собой прекрасный инструмент для изучения квантово-оптических явлений.
Размер "зеркальца" составляет около семи микрометров, толщина – несколько десятков нанометров.
Правда, для создания настолько маленького объекта учёным потребовался двухтонный аппарат с более чем тысячей оптических компонентов. С помощью этой машины инженеры искусственно создали так называемый метаматериал, представляющий собой структурированный монослой из нескольких сотен идентичных атомов.
Метаматериалы отличаются от обычных материалов тем, что контринтуитивно взаимодействуют со светом. Метаматериалы могут "изгибать" излучение немыслимым образом и "замедлять" свет. Известны примеры, когда метаматериалы с отрицательным индексом преломления света скрывали за собой объекты в разных диапазонах излучения. Такие эффекты достигаются за счёт особой структуры материала.
Расположение атомов в легчайшем зеркале подавляет диффузное рассеивание света, и преобразует его в устойчивый луч. При этом новые приходящие фотоны многократно переотражаются между атомами, прежде чем породить своего рода очень сильное отражение.
К слову, отражательная способность, создаваемая этим невероятно маленьким зеркалом, открывает совершенно новые возможности для физиков и не только. Например, такое удивительное "зеркальце" поможет улучшить понимание некоторых квантовых теорий (в частности тех, что касаются физики фотонов и взаимодействия света с материей). В перспективе это изобретение также поможет в разработке передовых квантовых устройств.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.
Понравился материал? Мы отслеживаем научную повестку дня каждый день. Подписывайся на наш канал и оставайся в курсе всех самых вкусных и важных научных новостей. Также мы есть в ВКонтакте и Telegram (там выходит чуть больше наших статей).
