Leggero, che viaggia alla velocità di 300, 000 km/sec nel vuoto, può essere rallentato e persino fermato completamente con metodi che comportano l'intrappolamento della luce all'interno di cristalli o nubi ultrafredde di atomi. Ora in un nuovo studio, i ricercatori hanno teoricamente dimostrato un nuovo modo per fermare la luce:mostrano che la luce si ferma in "punti eccezionali, " che sono i punti in cui due modi di luce si uniscono e si fondono, in guide d'onda che hanno un certo tipo di simmetria.

A differenza della maggior parte degli altri metodi utilizzati per fermare la luce, il nuovo metodo può essere sintonizzato per funzionare con un'ampia gamma di frequenze e larghezze di banda, che può offrire un importante vantaggio per future applicazioni slow-light.

I ricercatori, Tamar Goldzak e Nimrod Moiseyev al Technion – Israel Institute of Technology, insieme ad Alexei A. Mailybaev presso l'Instituto de Matemática Pura e Aplicada (IMPA) di Rio de Janeiro, hanno pubblicato un articolo sul semaforo in punti eccezionali in un recente numero di Lettere di revisione fisica .

Come spiegano i ricercatori, si possono creare punti eccezionali nelle guide d'onda in modo semplice, variando i parametri di guadagno/perdita in modo che due modalità di luce si uniscano (si combinino in una modalità). Sebbene la luce si fermi in questi punti eccezionali, nella maggior parte dei sistemi gran parte della luce viene persa in questi punti. I ricercatori hanno dimostrato che questo problema può essere risolto utilizzando guide d'onda con simmetria parity-time (PT), poiché questa simmetria assicura che il guadagno e la perdita siano sempre bilanciati. Di conseguenza, l'intensità luminosa rimane costante quando la luce si avvicina al punto eccezionale, eliminando le perdite.

Per rilasciare la luce di stop e riportarla alla velocità normale, gli scienziati hanno dimostrato che i parametri di guadagno/perdita possono essere semplicemente invertiti. La caratteristica più importante del nuovo metodo, però, è che i punti eccezionali possono essere regolati per funzionare con qualsiasi frequenza di luce, di nuovo semplicemente regolando i parametri di guadagno/perdita. I ricercatori si aspettano anche che questo metodo possa essere utilizzato per altri tipi di onde oltre alla luce, come le onde acustiche. Hanno in programma di indagare ulteriormente su queste possibilità in futuro.

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