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    Retardando a luz em uma cavidade óptica com ressonadores mecânicos e espelhos

    Um diagrama esquemático do sistema optomecânico de massa dependente da posição estudado neste trabalho. Crédito:K Ullah e H Ullah

    Os físicos teóricos Kamran Ullah e Hameed Ullah mostraram que um sistema optomecânico de massa dependente da posição envolvendo uma cavidade entre dois espelhos, um preso a um ressonador, pode aumentar a transparência induzida e reduzir a velocidade da luz.

    Todos nós aprendemos no ensino médio que a velocidade da luz no vácuo é de cerca de 300.000 km / s, o que significa que um feixe da Terra leva cerca de 2,5 segundos para chegar à lua. Ele se move naturalmente mais lentamente através de objetos transparentes, Contudo, e os cientistas descobriram maneiras de desacelerá-lo drasticamente. Optomecânica, ou a interação da radiação eletromagnética com sistemas mecânicos, é uma forma relativamente nova e eficaz de abordar isso. Os físicos teóricos Kamran Ullah da Universidade Quaid-i-Azam, Islamabad, Paquistão e Hameed Ullah do Instituto de Física, Porto Alegre, O Brasil já demonstrou como a luz é desacelerada em um sistema optomecânico de massa baseado em posição. Este trabalho foi publicado em EPJ D .

    Ullah e Ullah descrevem a optomecânica da cavidade, que envolve modos ópticos configurados em uma cavidade entre os espelhos. O modo de cavidade, que é impulsionado por um campo forte e sondado por um campo fraco, fornece um 'playground' para investigar fenômenos, incluindo luz lenta e transparência induzida optomecanicamente (OMIT). O último é um efeito quântico no qual a resposta óptica de átomos e moléculas é controlada por um campo eletromagnético. Nesse trabalho, os físicos estudaram um sistema de cavidades composto por um espelho fixo e um móvel. O espelho móvel oscila ao longo do eixo da cavidade com uma única frequência harmônica. Ao considerar a massa total do ressonador como dependente de sua posição, e calcular o hamiltoniano efetivo de todo o sistema (que descreve sua energia total), Ullah e Ullah mostraram como o sistema pode aumentar o OMIT e diminuir a luz. Como a massa depende da posição, o sistema é não linear e a natureza e magnitude dos efeitos quânticos observados dependem fortemente do valor de um parâmetro não linear, alfa.

    E este trabalho não é inteiramente obscuro. OMIT e luz lenta já têm aplicações importantes no processamento de informações quânticas, interruptores ópticos e sensores ópticos, e essas tecnologias só podem se tornar mais úteis à medida que a computação quântica sai do laboratório para o mundo do dia-a-dia.


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