Свет, который распространяется в вакууме со скоростью 300 000 километров в секунду, может быть замедлен и даже полностью остановлен при помощи методов, в которых используются оптические ловушки, созданные на основе специальных кристаллов и облаков сверхохлажденных атомов. И недавно ученые из израильского технологического института Technion, работавшие совместно с математиками из института Instituto de Matematica Pura e Aplicada, Бразилия, продемонстрировали, пока только в теории, что свет может быть остановлен еще одним способом. Для этого используются так называемые «исключительные точки», которые являются точками пространства волноводов, имеющих определенный вид симметрии, в которых пересекаются и объединяются два луча света.

В отличие от других методов «остановки света», новый метод, согласно результатам проведенных расчетов, может работать по отношению к свету более широкого частотного диапазона, что позволит использовать новый метод в ряде технологий, основанных на экзотических свойствах «медленного» света.

Исключительные точки могут быть созданы внутри волноводов достаточно легко, путем варьирования соотношения параметров (коэффициента усиления и уровня затухания) материала волноводов в точках, где два луча света (моды), объединяются в один. Если такую точку создать внутри простого волновода, к примеру, в оптоволокне, то в ней будет наблюдаться повышенное рассеивание и потери света.

Описанная выше проблема решается за счет использования волноводов с определенным видом симметрии, parity-time (PT) symmetry. Такая симметрия является гарантом того, что усиление и уровень затухания света в точке взаимно компенсируют друг друга и в результате этого интенсивность света сохраняется на изначальном уровне. А для того, чтобы заставить остановленный свет снова двигаться, двигаться в обратном направлении и двигаться с прежней скоростью, можно изменить соотношение усиления/затухания до определенного значения.

В будущем ученые планируют продолжить изучение обнаруженного ими феномена и произвести поиски материалов, подходящих для создания симметричных волноводов с возможностью изменения значения соотношения усиления/затухания. И если такие материалы будут найдены, то данное открытие может перейти из разряда теоретических в разряд открытий, подтвержденных экспериментальным путем.

И в заключение следует отметить, что подобный способ «остановки» является весьма универсальным. Он будет работать не только по отношению к свету, но и по отношению к электромагнитным колебаниям других частотных диапазонов и даже по отношению к акустическим колебаниям.