Von: Dennis L.
20 Meter pro Sekunde

Physiker bringen Licht fast zum Stillstand

Amerikanischen Physikern ist es mit speziellen Materialien gelungen, Licht so stark abzubremsen, dass dieses fast zum Stillstand kommt. Statt mit 299.792.458 Metern pro Sekunde, bewegt es sich mit nur 20 Metern pro Sekunde.

Mit Hilfe der materiellen Bremse wird Licht bis auf 20 Meter pro Sekunde gebremst.
© Kosmas Tsakmakidis / University of California

London (UK). London (UK). Nach bisherigem Stand ist bewegt sich nichts schneller als das Licht im Vakuum. Diese enorme Geschwindigkeit ist für viele Anwendungen sehr praktisch, beispielsweise in der Telekommunikation, aber in einigen Fällen wäre es hilfreich, wenn sich das Licht nicht mit 299.792.458 Metern pro Sekunde bewegen würde, sondern mit einer langsameren Geschwindigkeit.

Gerade in der Computertechnik wäre langsames Licht praktisch. So ließen sich in der Datenverarbeitung Informationen einfacher speichern und auslesen. Auch neuartige optische Computer wären in den Augen der Physiker vorstellbar.

Das Team englischer Physiker berichtet in der Fachzeitschrift Physical Review Letters, dass sie mit einer bestimmten Materialkombination, die das Licht durchläuft, einen Verzögerungsfaktor von etwa 15 Millionen erreichen können. So bewegt sich das Licht mit nur 20 Metern pro Sekunde. Der Versuchsaufbau funktioniert mit der selben Frequenz, mit der auch Telekommunikationsunternehmen arbeiten. Die Physiker hoffen, mit diesem oder ähnlichen Ansätzen völlig neue Anwendungsfelder erschließen zu können.

"Für viele photonische Anwendungen ist es erstrebenswert, Licht bis zum Stillstand zu bringen", sagt Kosmas von der University of California in Berkeley. Die Möglichkeit Lichtwellen so extrem zu verlangsamen könnte uns Dinge umsetzen lassen, die wir bisher für unmöglich hielten. Nicht nur die Datenverarbeitung in Nanodimensionen, auch völlig neuartige Laser oder biomolekulare und medizinische Bildgebung könnten von der neuen Technologien profitieren.

Zwar gibt es schon länger Materialien die Licht abbremsen können, aber entweder ist der Umgang mit den Materialien sehr schwierig oder sie bremsen das Licht nur um einen Faktor von 100 ab, was immer noch zu schnell ist. Die neue Materialkombination soll diese Probleme umgehen. Sie besteht aus einer sehr dünnen Siliziumschicht von knapp einem drittel Mikrometer, die zwischen zwei etwa ebenso dünnen Indiumzinnoxidplatten liegt.

Die Physiker erklären, wenn infrarotes Licht durch das Indiumzinnoxid in die Siliziumschicht trifft, verhält sich die Materialkombination wie ein Wellenleiter, in dem das Licht vorwärts und rückwärts gelenkt wird. Dieser Effekt reduziert die Lichtgeschwindigkeit extrem.

Noch funktioniert dies allerdings nur mit kurzen Laserimpulsen. Zudem geht bei dem Vorgang ein Großteil des Lichtes verloren, so die Physiker. Um mit höherer Effizienz arbeiten zu können, müssen deshalb passende Verstärkermedien gefunden werden. Sonst besitzt die Materialkombination die positive Eigenschaft, das Licht nicht in seiner Frequenz zu verändern.

Folgen Sie uns
Oft gelesen