Dans le vide, la vitesse de la lumière est un peu inférieure à 300 000 kilomètres par seconde, mais des chercheurs de l'UE ont étudié l'éventualité de la réduire, et même de l'annuler.
Pour mettre au pas l'élément le plus rapide de notre univers, les chercheurs du projet SLICA (Stationary light in cold atoms), financé par l'UE, ont étudié l'usage de la transparence électromagnétique induite (TEI). Cette technique permet de rendre transparent à un faisceau laser servant de sonde un système quantique normalement opaque, pour une plage de fréquences très étroite.
Avec des faisceaux laser de décélération et la TEI, les scientifiques de SLICA ont obtenu un outil puissant pour contrôler optiquement la propagation, et créer des impulsions de lumière stationnaires dans un milieu d'atomes froids. Au contraire de la «lumière stockée» où il n'y a pas de lumière pendant le stockage, ces impulsions stationnaires sont réellement constituées de lumière immobile. La première démonstration expérimentale de telles impulsions a été obtenue il y a plus de 10 ans dans un gaz chaud d'atomes de rubidium.
Contrairement à l'usage d'un milieu chaud, la création d'impulsions stationnaires dans un milieu froid n'est pas facile. De fait, les cohérences des atomes à haute fréquence peuvent contrarier la transmission de la lumière, un effet qui est naturellement éliminé dans les milieux chauds.
Les résultats des analyses ont montré que cet effet peut être supprimé dans un milieu d'atomes froids, en réduisant la largeur de la fenêtre de transparence de la TEI en dessous du décalage Doppler typique. Cette réduction de la largeur de la fenêtre augmente la durée d'interaction des impulsions lumineuses avec les atomes.
En prévision de leur objectif de réaliser une optique non linéaire au niveau de quelques photons, grâce aux impulsions stationnaires, les scientifiques de SLICA ont aussi obtenu le chargement efficace d'atomes froids dans une fibre creuse. Un tel système confine étroitement les photons et les atomes sur des distances macroscopiques, conduisant à un fort couplage entre la lumière et la matière, qui induit par exemple d'importantes non-linéarités optiques.
Outre l'intérêt des impulsions de lumière stationnaires pour la recherche fondamentale, l'équipe du projet s'est aussi intéressée à leurs applications pratiques. Parmi elles, citons le traitement et le stockage tout optique des informations dans un ordinateur quantique.
Les travaux du projet SLICA ont repoussé les limites de la manipulation par TEI de la propagation de la lumière.
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