Нов метаматериал, в който светлината е с безкрайна фазова скорост

Учените от Школата за технически и приложни науки (School of Engineering and Applied Sciences, SEAS) към Харвардския университет под ръководството на професор Ерик Мазур (Eric Mazur) разработиха първия в света метаматериал, който може да се използва като компонент на повърхността на чиповете. Новият материал има нулев коефициент на пречупване на светлината, което означава, че фазовата скорост на светлината в този материал теоретично може да бъде увеличена до безкрайност.

Понятието за безкрайна скорост на светлината противоречи на Теорията на относителността на Айнщайн, според която, нищо във Вселената не може да се движи по-бързо от информацията, предадена чрез фотони светлина. Но светлината има още една – фазова скорост, която определя доколко бързо се променят максимумите и минимумите на електромагнитната вълна. Именно тази скорост се увеличава и намалява в зависимост от материала, през който минава светлината.

Когато светлината премина например през вода, нейната фазова скорост се променя и това води до промяна на дължината на вълната, когато светлината напуска водната маса, нейната фазова скорост се възстановява.

Но ако материалът има нулево значение на коефициента на пречупване, то в неговата среда светлината престава да изглежда като вълна с минимуми и максимуми. Фазовата скорост на светлината се увеличава до безкрайност и светлинната вълна придобива безкрайно голяма дължина. Минимумите и максимумите на тази вълна вече не са нейни пространствени характеристики и преминават в класа на чисто времевите показатели.

Голяма част от тези изследвания е теоретична, но вече е създаден самия материал, който се състои от матрици силициеви стълбчета с полимерен материал в едната си част, обвит със ултра тънко златно фолио. Новият материал може да осъществи така търсеното взаимодействие между фотонните елементи и обикновените електронни компоненти и да ускори развитието на квантовите компютри.