Jak ovládnout rychlost světla? Kredit: Petr Kratochvil/public domain.

Rychlost světla ve vakuu je samozřejmě, stále a neochvějně, 299 792 458 metrů za sekundu, čili něco málo přes 1 miliardu kilometrů za hodinu. To ale neznamená, že by s rychlostí, jakou letí světlo, nebylo možné poněkud čarovat. Badatelé americké University of Central Florida (UCF) vyvinuli nový postup, kterým je možné ovládat rychlost světla. Dovedou světlo zrychlit, zpomalit a taky přinutit letět zpátky. Jejich studii nedávno publikoval časopis Nature Communications.

Ayman Abouraddy. Kredit: UCF.

Je to velký vědecký úspěch, který by se mohl stát základem pokročilé optické komunikace. Nový postup usnadňuje přenos dat a brání jejich ztrátám. S rostoucím počtem zařízení připojených k optickým sítím a s rostoucí rychlostí přenosu dat jsou dnes takové technologie více než žádoucí.

Dosavadní pokusy ovlivnit rychlost světla obvykle spočívaly v tom, že světlo procházelo různými typy materiálů nebo prostředí, což mělo vliv na rychlos fotonů. Esat Kondakci a Ayman Abouraddy ale vymysleli způsob, jak ovlivnit rychlost světla ve volném prostoru, aniž by fotony musely prolétat nějakým materiálem. Podle autorů studie jsou první, kdo něco podobného dokázal. Za nejdůležitější považují, že jejich postup je jednoduchý, že jej mohou kdykoliv zopakovat, a že je spolehlivý. Možných aplikací je přitom celá řada.

Esat Kondakci. Kredit: E. Kondakci.

Abouraddy s Kondakcim se svojí novou technologií dokázali „zrychlit“ světlo až 30 krát, také ho „zpomalit“ na polovinu standardní rychlosti světla nebo ho dokonce přimět letět zpět. Vědci k tomu použili speciální zařízení zvané prostorový modulátor světla (SLM, spatial light modulator). Taková technologie se dnes využívá třeba v holografickém ukládání dat, v technologii holografického displeje, ve fotonových počítačích nebo v holografických optických pinzetách.

Jednoduše řečeno, takové zařízení pracuje s prostorovými a časovými parametry světelného záření, díky čemuž může ovládat hybnost světelného pulzu. To bylo podle badatelů klíčem k jejich úspěchu. Rychlost světelného pulzu ovládli vyladěním jeho prostorových a časových parametrů. Dle svých slov jsou s výsledky výzkumu spokojeni a brousí si zuby na pokračování.

Video:  UCF Dr. Abouraddy Interview


Literatura
University of Central Florida 4. 4. 2019, Nature Communications 10: 929.