'시간 경계'에서 빛을 충돌시키는 새 기술

특수한 경계면을 지난 빛이 시간을 되감는 것처럼 움직인다.

공 2개가 정면충돌하면 반발해 반대 방향으로 날아가지만, 충돌이 약한 경우에는 들러붙는다. 이 현상에서는 두 공의 진행 방향이 충돌 면을 경계로 역전(逆轉)한다고 할 수 있다. 한편 두 빛이 교차할 때는 서로 그냥 지나치기만 할 뿐 반발하거나 들러붙는 경우는 없다. 그러나 최근 특수한 경계면에 두 빛을 입사시켜 상호 작용시키는 기술이 연구되고 있다. 이 경계면에 빛이 충돌하면 빛의 진동 모습이 시간을 되돌리는 것처럼 바뀌어 진행한다. 이 진동이 마치 시간이 거슬러 올라가는(역전하는) 것처럼 바뀌기 때문에 이 기술을 ‘시간 역전’이라 한다.

미국 뉴욕 시립대학교의 갈리피(Emanue le Galiffi) 박사 연구팀은 두 빛의 시간 역전이 가능해지는 새로운 경계면을 만드는 데 성공했다. 연구팀은 이 경계면을 ‘시간 경계’라 명명했다. 연구팀은 두 빛을 시간 역전시킨 뒤 공처럼 반발하거나 들러붙게 하는 데에도 성공했다. 나아가 조건을 바꾸자 더 높은 에너지를 가지고 크게 반발하는 현상도 나타났다.

연구팀은 이 기술이 차세대 광정보 통신을 지탱할 새로운 기본 기술이 될 것이라고 말했다.

출전: Nature Physics, 2023년 8월 14일
출처: 뉴턴 2023-12