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Veröffentlicht durch kruemelmonster am Freitag 26. Januar, 07:46
Aus der Überlichtgeschwindigkeit Abteilung
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Ich dachte immer, c sei konstant.. aber:
sultanine writes "In ausgewählten Gasen kann die Geschwindigkeit des Lichts bis auf null reduziert werden - der erste Schritt zum Bau von optischen Computern."
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Wie heute der tages-anzeiger
berichtet, ist es gleich zwei amerikanischen Forscherteams gelungen, einen Lichtstrahl anzuhalten,
diesen Lichtstrahl für kurze Zeit zu speichern um ihn danach mit praktisch unveränderten Eigenschaften wieder auszusenden.
Der so entstandene Kurzzeitspeicher gilt als eine Grundvoraussetzung für den Bau von optischen Computern, die nach der Vorstellung renomierter Wissenschafter irgendwann den klassischen
Elektronenrechner ersetzen sollen. In der Datenübertragung sind die Vorteile von optischen Glasfasernetzen gegenüber dem Kupferkabel schon heute offensichtlich. Weil sich Licht mit der grösstmöglichen Geschwindigkeit ausbreitet und sich verschiedene Lichtimpulse gegenseitig nicht behindern, können in Glasfasern sehr viel grössere Datenmengen übertragen werden als in herkömmlichen Kupferdrähten.
Für den Bau eines optischen Computers wäre es jedoch notwendig, dass Licht nicht nur übertragen, sondern auch gespeichert werden kann. Die optischen Signale müssen daher in elektrische Ströme umgewandelt werden, damit sie in herkömmlichen Computern weiterverarbeitet werden können - ein Vorgang, bei dem viel Rechenzeit verloren geht.
Die Experimente der beiden Forscherteams zeigen nun, dass auf die Umwandlung des Lichts in elektrische Signale verzichtet werden kann. Man verwendet dazu ein Gas aus Rubidiumatomen,das vom einfallenden Licht in einen besonderen angeregten Zustand versetzt wird. Zwar wird
das Licht beim Speichern zunächst ausgelöscht, es kann jedoch zu einem späteren Zeitpunkt aus dem angeregten Gas zurückgewonnen werden.
Die Bedeutung des Verfahrens liegt darin, dass es damit erstmals gelungen ist, alle Eigenschaften des Lichtsignals auf das Gas aus Metallatomen zu übertragen und anschliessend aus diesem Gas einen neuen Lichtpuls zu erzeugen, der durch die exakt gleichen Eigenschaften gekennzeichnet ist wie das ursprüngliche Signal. Weil das neu erzeugte dem ursprünglichen Lichtsignal genau gleicht, ist das Verfahren im Grunde auch identisch mit dem kurzzeitigen Anhalten des Lichts.
Die Physiker sind sich einig, dass die
Experimente zur Zeit noch keine unmittelbaren Anwendungen haben werden. Denn die aufwändige Kontrolle der Gase gelingt bislang nur in wenigen spezialisierten Labors. Diese Situation könnte sich grundlegend ändern, wenn entsprechende Effekte auch in Festkörpern beobachtet werden. Einige Wissenschafter glauben, dass dann auch der Bau von Quantencomputern näher rücken würde. Denn das Anhalten eines Lichtpulses wäre in diesem Fall gleichbedeutend mit dem
Speichern des Quantenzustands des Lichts. Und dies wäre der erste Schritt zu einem quantenmechanischen Arbeitsspeicher.
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< Missbrauch von Kundendaten im Internet | Computermaus für Blinde > | |
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Die Lichtgeschwindigkeit ist bei weitem nicht konstant. Es kommt immer auf die "optische Dichte" des Mediums an, in dem sich das Licht bewegt. So läft das Licht in Glasfaser nicht mit der Lichtgeschwindigkeit des Vakuums (c = ca. 299790km/s), sondern ein bisschen langsamer, nälich mit der Geschwindigkeit c/n. Wobei n der Brechungsindex des Mediums ist. Für Quarzglas ist n=1.459.
--
Kühe geben keine Milch, die Bauern nehmen sie ihnen weg!
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> In ausgewählten Gasen kann die Geschwindigkeit des Lichts bis auf null reduziert werden...
Ist das denn so überhaupt richtig?
So wie ich das verstanden habe, wird die Energie (Lichtstrahl) im Spin der Elektronen gespeichert. Erst wenn man wieder einen dazu 90 Grad versetzten Lichtstrahl einbringt, tritt der erste Lichtstrahl wieder aus.
Insofern ist es doch nichts anderes als eine "normale" Energieumwandlung, oder?
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Und dazu müssen die umfangreiche Forschungen anstellen? Dabei ist es doch allgemein bekannt, dass man z.B. bei Rauch fast nichts sieht. Und warum sieht man nichts? Eben, weil das Licht fast nicht durchkommt. Und warum kommts nicht durch? Weils ausgebremst wird.
Da brauchts echt keine teure Forschung, um das zu beweisen.
--
Diesen Satz bitte nicht lesen!
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Dass ist überhaupt nicht das selbe!
In deinem Beispiel ist das Licht, und damit die Information verloren. Du kannst das Licht nicht wieder aus dem Rauch gewinnen.
Hier wird versucht das Licht/Information zu speichern und nachher wieder freizugeben.
- yasa
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Von Anonymer Feigling am Friday 26. January, 17:58 MET (#9)
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wieso hab ich nur das gefühl, das das ironisch gemeint war :)
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Das Licht wird vom Rauch abgelenkt, reflektiert oder teilweise absorbiert. Aber sicher nicht gebremst.
- Networm
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Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist die berühmte oberste Grenze. Wenn das Licht jetzt unter bestimmten Umständen mal ein bischen herumbummelt, und langsammer ist, dann aendert das nix. Ist eigentlich wie beim Schall. Je nach Medium ist die Schallgeschwindigkeit größer oder kleiner ... und Vakuum ist beim Licht das 'Medium' mit der absolut höchsten Ausbreitungsgeschwindigkeit.
Bleibt bloss noch die Frage wie hoch die Schallgeschwindigkeit im Vakuum ist :))
Gruss
H.
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Es gibt ein Phaenomen, dass - glaube ich - Cherenkov-Strahlung heisst. Diese erscheint als blaues Leuchten, und kommt zustande, wenn sich Teilchen mit Ueberlichtgeschwindigkeit bewegen. Das Phaenomen ist wohl grob mit einem Ueberschallknall zu vergleichen, und kann z.B. in Kernreaktoren beobaachtet werden.
Cherenkov-Strahlung im Vakuum ist aber ausgeschlossen ;-).
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