Theoretisch natuurkundigen Kamran Ullah en Hameed Ullah hebben aangetoond dat een positieafhankelijk massa-optomechanisch systeem met een holte tussen twee spiegels, een bevestigd aan een resonator, kan de geïnduceerde transparantie verbeteren en de lichtsnelheid verminderen.

We hebben allemaal op de middelbare school geleerd dat de lichtsnelheid door een vacuüm ongeveer 300000 km/s is, wat betekent dat een straal van de aarde er ongeveer 2,5 seconden over doet om de maan te bereiken. Het beweegt van nature langzamer door transparante objecten, echter, en wetenschappers hebben manieren gevonden om het drastisch te vertragen. Optomechanica, of de interactie van elektromagnetische straling met mechanische systemen, is een relatief nieuwe en effectieve manier om dit aan te pakken. Theoretisch natuurkundigen Kamran Ullah van de Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan en Hameed Ullah van het Institute of Physics, Porto Alegre, Brazilië heeft nu aangetoond hoe licht wordt vertraagd in een op positie gebaseerd optomechanisch massasysteem. Dit werk is gepubliceerd in EPJ D .

Ullah en Ullah beschrijven holte-optomechanica, waarbij optische modi zijn opgesteld in een holte tussen spiegels. De holtemodus, die wordt aangedreven door een sterk veld en wordt onderzocht door een zwak veld, biedt een 'speeltuin' voor het onderzoeken van fenomenen, waaronder langzaam licht en optomechanisch geïnduceerde transparantie (OMIT). Dat laatste is een kwantumeffect waarbij de optische respons van atomen en moleculen wordt gestuurd door een elektromagnetisch veld. In dit werk, de natuurkundigen bestudeerden een holtesysteem bestaande uit een vaste en een beweegbare spiegel. De bewegende spiegel oscilleert langs de as van de holte met een enkele harmonische frequentie. Door de totale massa van de resonator te beschouwen als afhankelijk van zijn positie, en het berekenen van de effectieve Hamiltoniaan van het hele systeem (die de totale energie beschrijft), Ullah en Ullah lieten zien hoe het systeem OMIT en slow light kan verbeteren. Omdat de massa positieafhankelijk is, het systeem is niet-lineair en de aard en omvang van de waargenomen kwantumeffecten zijn sterk afhankelijk van de waarde van een niet-lineaire parameter, alfa.

En dit werk is niet helemaal diepzinnig. OMIT en slow light hebben al belangrijke toepassingen in de verwerking van kwantuminformatie, optische schakelaars en optische detectie, en deze technologieën kunnen alleen maar nuttiger worden naarmate kwantumcomputing van het laboratorium naar de dagelijkse wereld gaat.