Свет можно удержать в прозрачном материале

Коллектив учёных из России, Швеции и США предложил способ «запереть» на некоторое время свет внутри прозрачного материала.

Денис Баранов, Алекс Краснок (Alex Krasnok) и Андреа Алью (Andrea Alu) теоретически описали способ временно «запереть» свет внутри прозрачного материала, а потом выпустить его обратно. Этот эффект авторы назвали виртуальным поглощением.

Учёные в своей работе рассматривают тонкий слой прозрачного диэлектрика, в котором практически полностью отсутствует поглощение. Постоянный поток света будет проходить сквозь него без потерь. Но, как показали расчёты физиков, всё будет совсем не так, если заставить интенсивность падающего света меняться по экспоненте. В этом случае вся энергия излучения будет накапливаться внутри прозрачного материала, не покидая его.

Пока энергия будет нарастать по экспоненте, кусок прозрачного материала для стороннего наблюдателя будет выглядеть абсолютно чёрным, идеальным поглотителем. Но, как только это нарастание прекратится, вся запасённая энергия покинет вещество.

«Теоретические результаты, полученные в этой работе, оказались очень контринтуитивными. Думаю, что никто из авторов до начала исследования не мог предположить, что с помощью прозрачной системы можно провернуть такой „фокус”, — комментирует открытие аспирант МФТИ Денис Баранов. — Но сама математика подсказала нам дорогу к этому эффекту, и неизвестно, какие ещё необычные явления скрываются за ширмой простой электродинамики».

Достижение теоретиков может иметь и вполне практические применения, поскольку им удалось описать принцип работы элемента памяти для света, который может быть использован в электронике будущего.

Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Optica.

Источник: https://www.osapublishing.org/