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La vitesse de la lumière est-elle constante ? Oui, à en croire la théorie de la relativité restreinte d'Albert Einstein. Cependant, au fil des années, les physiciens suggèrent que cette constante cosmique n'est pas fixe et peut varier dans des conditions physiques spécifiques. Des chercheurs chinois affirment en tout cas qu'il serait possible de ralentir la lumière de 10 000 fois, une approche qui pourrait profiter à l'informatique et à la communication optique.
Ralentir la lumière au profit de l'informatique et de la communication optique
Selon le postulat d'Einstein, la vitesse de la lumière reste constante à environ 299 792 458 m/s. Dans un contexte général, cette valeur fait référence à la vitesse de la lumière dans le vide. Néanmoins, la lumière est ralentie dans les milieux transparents comme l'air, l'eau et le verre.
Toutefois, ce ralentissement est minime. Des chercheurs chinois de l'Université du Guangxi et de l'Académie chinoise des sciences en Chine ont trouvé les moyens de ralentir la vitesse de la lumière de façon conséquente. Ce ralentissement pourrait trouver son utilité dans l'informatique et la communication optique.
Publié sur Nano Letters (une plateforme de publications des résultats et rapports de recherche dans les domaines des nanosciences et des nanotechnologies), le rapport de recherche met l'accent sur un matériau spécifique, une sorte métasurface capable de ralentir la lumière jusqu'à 10 000 fois.
Créer une structure synthétique 2D aux propriétés uniques pour ralentir la lumière
Le ralentissement de la lumière se produit lorsque la lumière rencontre des matériaux transparents qui provoquent des changements de vitesse. L'idée était de créer un matériau disposant d'une surface transparente capable de ralentir efficacement la lumière. Ces chercheurs ont réussi à trouver une méthode révolutionnaire.
Pour ce faire, les scientifiques se sont appuyés sur une technique appelée transparence induite électromagnétiquement (TIE). Celle-ci consiste à manipuler des électrons dans un gaz stocké sous vide pour permettre le passage de la lumière laser. Les chercheurs ont adapté cette méthode pour créer un nouveau matériau appelé métasurface.
Cette métasurface, une structure synthétique 2D aux propriétés uniques, est constituée de fines couches de silicium. Le matériau a démontré des capacités supérieures de rétention et de libération d'énergie par rapport aux options existantes. Grâce à quoi, les chercheurs ont réussi à ralentir la lumière de 10 000 fois tout en réduisant la perte de lumière de plus de cinq fois.
Une variété d'utilisations possibles dans diverses solutions technologiques
La clé de ce succès réside dans le positionnement des métaatomes, les plus petits éléments constitutifs de la métasurface. Ces derniers sont suffisamment proches pour fusionner et influencer la façon dont la lumière est traitée lors de son passage. Selon les chercheurs, la structure a révélé des capacités exceptionnelles dans le stockage et la distribution d'énergie.
Cette dernière recherche marque une avancée importante dans le contrôle de la propagation de la lumière. L'efficacité et l'évolutivité des résultats présentent des opportunités prometteuses pour une exploration plus approfondie. Cette avancée pourrait avoir de vastes implications pour diverses solutions technologiques, de l'Internet haut débit à l'informatique quantique.
Bien qu'il existe d'autres méthodes pour ralentir la lumière, cette nouvelle approche se distingue par son efficacité et son évolutivité. Les chercheurs pensent que leurs découvertes ouvriront la voie à des recherches plus approfondies sur la manipulation du flux lumineux dans les métasurfaces. En tout cas, ils sont convaincus de l'immense potentiel de progrès de la découverte dans ce domaine.
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