Используя всего несколько сотен идентичных атомов, физики из института Квантовой Оптики Макса Планка, Германия, собрали то, что можно назвать самым маленьким и самым легким зеркалом в мире. Размеры этого зеркала исчисляются микронами и оно невидимо для невооруженного человеческого глаза. Тем не менее, это единственное в своем роде устройство является новым мощным инструментом для исследований квантово-оптических явлений.
Диаметр самого маленького зеркала составляет почти семь микрон, а толщина — несколько десятков нанометров. Несмотря на такие малые размеры, для изготовления этого зеркала потребовался невероятно сложный и большой аппарат, содержащий более ста тысяч оптических компонентов и весящий более двух тонн. При помощи этого аппарата ученые изготовили предварительно рассчитанную на компьютере структуру, известную под названием метаматериал, который состоит из единственного слоя упорядоченных особым образом одинаковых атомов.
Эти атомы упорядочены так, что они формируют своего рода двумерный массив в форме решетки, которая была изготовлена при помощи лучей лазерного света. Специально подобранные размеры элементов этой решетки препятствуют диффузному рассеиванию падающего света и направляют его в обратную сторону в виде стабильного луча. Кроме этого, фотоны падающего света неоднократно отражаются от элементов решетки, прежде чем отразиться в обратном направлении, и это позволяет получить очень высокое значение коэффициента отражения этого зеркала в целом.
Сильная отражающая способность этого крошечного и легкого зеркала открывает массу совершенно новых возможностей в области исследований квантовой физики и квантовой оптики, особенно тех, которые касаются взаимодействий между светом и материей, физики и поведения отдельных фотонов света. Кроме этого, такие зеркала могут стать одним из компонентов квантовых устройств следующих поколений.
«Создав это зеркало мы открыли множество потрясающих возможностей в области изучения квантовой оптомеханики, которая является относительно новой областью науки, изучающей использование света в работе крошечных механических устройств» — рассказывает доктор Дэвид Вэй (David Wei), — «Кроме этого, наша работа может помочь другим исследователям, занимающимся разработкой устройств квантовой памяти, которая будет построена на базе крошечных зеркал с переключаемыми квантово-оптическими свойствами».
Машины-монстры — все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.
Источник: