Kiểm soát laser giúp dự trữ ánh sáng

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Một phương pháp để lưu trữ và "lặp lại" xung ánh sáng đã được phát hiện bởi một nhóm nghiên cứu đến từ trường Đại học quốc gia Australia (ANU), cho phép ánh sáng tia laser hoạt động như một bộ nhớ quang học mềm dẻo và có khả năng hỗ trợ cho việc mở rộng phạm vi của các hệ thống thông tin lượng tử. Kết quả nghiên cứu này là một ứng dụng lý tưởng cho việc tạo ra các hạt tinh thể nano với độ đồng đều cao.

Những công nghệ như mật mã lượng tử đang được phát triển để gửi những thông tin bảo mật đã được mã hóa vào một chùm ánh sáng dựa trên các tính chất của vật lý lượng tử. Tuy nhiên, hiện nay các hệ thống này không thể kéo dài vượt quá khoảng cách 50 - 100 Km, bởi vì ngoài phạm vi đó, nhiều thông tin sẽ bị mất.

Nhưng nhóm nghiên cứu đến từ Trung tâm Quang học lượng tử - Nguyên tử ARC thuộc trường Đại học ANU đã chứng minh làm thế nào để những hạt photon có thể được sử dụng nhằm tạo ra một thiết bị bộ nhớ lượng tử, nghĩa là các xung ánh sáng có thể được giữ lại, lưu trữ và sau đó giải phóng theo nhu cầu. Như vậy, thiết bị sẽ là một phần quan trọng, có thể mở rộng phạm vi giao tiếp lượng tử an toàn.

Tiến sĩ Ben Buchler, thành viên nhóm nghiên cứu giải thích, ánh sáng có thể là phương tiện tuyệt vời để truyền tải thông tin một cách nhanh chóng, tuy nhiên lại không duy trì tại một vị trí nhất định. Đây là vấn đề của bộ nhớ quang học, làm thế nào để giữ cho các thông tin được mã hóa ở một nơi để bạn có thể truy cập lại sau. Phương pháp mà các nhà khoa học đã khám phá là để hấp thụ ánh sáng trong một đám mây nguyên tử, từ đó có thể giải phóng ánh sáng tùy theo ý thích.

Trong những thí nghiệm của mình, Phó Giáo sư Mahdi Hosseini cùng với nhóm nghiên cứu của mình tại ANU đã phát triển một phương pháp mới mà các xung ánh sáng laser được hấp thụ vào một đám mây nguyên tử bao quanh một cuộn dây điện. Các cuộn dây tạo ra một từ trường làm thay đổi tần số của các nguyên tử. sau khi hấp thụ những xung laser, tốc độ quay của tất cả các nguyên tử bắt đầu khác nhau, tùy thuộc vào tần số của nó. Nếu từ trường đảo ngược, các nguyên tử sẽ trực tiếp thay đổi và quay theo những hướng khác nhau. Khi quay trở lại trạng thái ban đầu, các nguyên tử này sẽ hấp thụ ánh sáng, và các xung laser được giải phóng.

Tuy nhiên, Tiến sĩ Buchler nhấn mạnh, họ mong muốn còn có thêm những bước tiến xa hơn nữa. Họ có thể căng ra, nén hay chia nhỏ các xung khi họ có thêm những kiến thức cũng như hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động. Các nhà khoa học có thể nhớ lại thứ tự của các xung, giống như một bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên trong máy tính, có thể gợi nhớ lại những thông tin điện tử theo thứ tự bất kỳ. Để thực hiện tất cả những điều này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng kết hợp thêm một chùm tia laser điều khiển thứ 2 để chuyển đổi từ trường, có lựa chọn chính xác và nhanh chóng khi gọi lại bất kỳ một trong những xung được lưu trữ.

Nghiên cứu này được đăng tải trên Tạp chí Thiên nhiên, đã đưa ra phương pháp để lưu trữ các xung laser với hiệu quả ban đầu đạt được lên tới 40%. Nghiên cứu này được thực hiện bởi Tiến sĩ Ben Buchler, Ben Sparkes, Gabriel Heter, Mahdi Hosseini cùng các nhà khoa học đến từ trường Đại học ANU và Đại học Otago.

(Theo KH & PT/SA)

Các tin mới hơn :

• 10 phát hiện khoa học đáng chú ý nhất trong năm
  Mây cuộn như sóng biển, rắn khổng lồ dài bằng xe buýt, bà cụ tổ của loài người là ba trong số những phát hiện khoa học nổi bật nhất trong năm 2009, theo bình chọn của trang National Geographic.
   (22/12/2009)
• Con người có thể viết bằng ý nghĩ
   Các nhà khoa học Mỹ vừa phát triển một chương trình máy tính cho phép người sử dụng viết chữ và số trên màn hình bằng cách nghĩ về chúng.
   (22/12/2009)
• Chống bụi nhờ cỏ nano
   Trong nỗ lực tìm kiếm phương cách điều trị bệnh Alzheimer, các nhà nghiên cứu lại phát hiện được một loại vật liệu nano mới có thể chống được bụi, nước. Nếu tráng lớp chất liệu này lên bề mặt kính hoặc các tấm lợp chứa tế bào năng lượng mặt trời thì nó sẽ giúp làm sạch bề mặt một cách ngoạn mục. 
   (17/12/2009)
• Buồng thổi gió vô trùng Laminar
  Các nhà khoa học thuộc dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nước “Sản xuất thử nghiệm các thiết bị xử lý môi trường không khí cho các ngành sản xuất sạch nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và bảo vệ sức khoẻ người lao động” mã số KC.06.DA.01/06-10 đã nghiên cứu, chế tạo và đưa vào ứng dụng một số sản phẩm thiết thực phục vụ cuộc sống, trong đó có 2 sản phẩm: Buồng thổi gió vô trùng Laminar và Khẩu trang phòng chống các bệnh lây qua đường hô hấp Reemask.
   (17/12/2009)
• Có thể dùng ánh sáng để kết nối mạng Internet
  Các nhà nghiên cứu Mỹ thuộc trường Đại học Boston cho rằng trong một tương lai không xa nữa, ánh sáng có thể được sử dụng làm môi trường để kết nối Internet từ điện thoại hoặc máy tính cá nhân.
   (16/12/2009)

Các tin đã đưa :

• Xây nhà kiên cố từ đất sét
  Xi măng được sản xuất từ nguyên liệu đất sét, phế thải xây dựng, công nghiệp... So với công nghệ sản xuất xi măng truyền thống, giá thành để sản xuất xi măng vô cơ chỉ bằng 50% và hạn chế đến 80% lượng khí thải.
   (30/11/2009)
• Công nghệ Lò phản ứng hạt nhân
  Ngành điện hạt nhân (ĐHN) cho tới nay đã có lịch sử hơn 50 năm hình thành và phát triển. Tính đến tháng 5/2008, trên thế giới có 439 lò phản ứng hạt nhân năng lượng đang được vận hành tại 31 nước và lãnh thổ, chiếm khoảng 16% sản lượng điện toàn thế giới.
   (30/11/2009)
• Động cơ ánh sáng
  Từ nguyên lý hội tụ ánh sáng, năng lượng Mặt trời chiếu vào gương, ánh sáng phản chiếu, hội tụ vào động cơ, nhóm các nhà khoa học Viện Vật lý thuộc Viện KH&CN Việt Nam đã làm động cơ hoạt động, biến năng lượng ánh sáng thành điện năng, cơ năng.
   (30/11/2009)
• Gắn trực tiếp cánh quạt với máy phát điện gió
  Phát minh mới của các nhà khoa học thuộc ĐH Edinburgh, Anh về thiết kế máy phát điện chạy bằng sức gió được kỳ vọng mang lại cuộc cách mạng trong lĩnh vực phong điện trên thế giới.
   (25/11/2009)
• Vũ khí của đặc công nước
  Sự xuất hiện của đặc công nước thực sự là mối đe doạ đối với các căn cứ hải quân, trở thành động lực dẫn đến sự phát triển của vũ khí “người nhái chống người nhái”.
   (24/11/2009)