Un groupe de chercheurs a manipulé le comportement de la lumière comme si elle était sous l’influence de la gravité. Les résultats, publiés dans la revue Actual physical Evaluate A le 28 septembre 2023, ont des implications considérables pour le monde de l’optique et de la science des matériaux, et revêtent une great importance pour le développement des communications 6G.
La théorie de la relativité d’Albert Einstein établit depuis longtemps que la trajectoire des ondes électromagnétiques – y compris la lumière et les ondes électromagnétiques térahertz – peut être déviée par les champs gravitationnels.
Les scientifiques ont récemment prédit théoriquement qu’il était feasible de reproduire les effets de la gravité – c’est-à-dire la pseudogravité – en déformant les cristaux dans la région d’énergie (ou de fréquence) normalisée la moreover basse.
« Nous avons cherché à déterminer si la distorsion du réseau dans les cristaux photoniques pouvait produire des effets de pseudogravité », a déclaré le professeur Kyoko Kitamura de la Graduate University of Engineering de l’Université de Tohoku.
Les cristaux photoniques possèdent des propriétés uniques qui permettent aux scientifiques de manipuler et de contrôler le comportement de la lumière, servant ainsi de « contrôleurs de trafic » pour la lumière dans les cristaux. Ils sont construits en disposant périodiquement deux ou plusieurs matériaux différents ayant des capacités variables à interagir avec la lumière et à la ralentir selon un motif régulier et répétitif. De additionally, des effets de pseudogravité dus à des changements adiabatiques ont été observés dans les cristaux photoniques.
Kitamura et ses collègues ont modifié les cristaux photoniques en introduisant une distorsion de réseau : une déformation progressive de l’espacement régulier des éléments, qui a perturbé le motif en forme de grille des cristaux protoniques. Cela a manipulé la construction de la bande photonique des cristaux, ce qui a donné lieu à une trajectoire de faisceau incurvée dans le milieu, tout comme un rayon lumineux passant par un corps céleste massif tel qu’un trou noir.
Moreover précisément, ils ont utilisé un cristal photonique déformé en silicium avec une constante de réseau primale de 200 micromètres et des ondes térahertz. Des expériences ont démontré avec succès la déviation de ces ondes.
« Tout comme la gravité courbe la trajectoire des objets, nous avons trouvé un moyen de courber la lumière dans certains matériaux », ajoute Kitamura. « Une telle path de faisceau dans le program dans la gamme térahertz pourrait être exploitée dans la conversation 6G. Sur le prepare académique, les résultats montrent que les cristaux photoniques pourraient exploiter les effets gravitationnels, ouvrant ainsi de nouvelles voies dans le domaine de la physique des gravitons », a déclaré le professeur agrégé Masayuki Fujita de l’Université d’Osaka..
