Выпускник Физтеха Михаил Лукин поставил эксперимент, изумивший мир

М. Лукин поступил в МФТИ в 1988 году на ФФКЭ, базовую подготовку проходил на кафедре твердотельной электроники под руководством академика Ю. В. Гуляева. Научной работой занимался под руководством В. И. Манько, А. Ф. Попкова, И. А. Игнатьева. После 4-го курса был командирован на 9 месяцев в Алабамский университет (США). По возвращении защитил дипломную работу и досрочно, в 1993 году, с отличием закончил МФТИ. По рекомендации профессора В. И. Манько был приглашен в Техасский университет к профессору М. Скалли, в 1998 году защитил диссертацию. За цикл научных работ в 1999 году удостоен медали Американского оптического общества.

Комсомольская правда 30 января 2001 г.

Что наделал наш Лукин? ОН ОСТАНОВИЛ ЛУЧ СВЕТА!

(из эксклюзивного интервью собкора 'КП' А. Кабанникова с российским ученым)

- ...Как вы оказались в Америке?

- Я был приглашен в аспирантуру Техасского университета. А после защиты диссертации об использовании лазеров для контроля за средой получил специальную стипендию от Гарварда на исследования.

- Откуда взялась идея эксперимента с задержкой света?

- Два года назад моему бывшему шефу по Техасскому университету Марлону Скалли исполнилось 60 лет. По этому поводу принято выпускать юбилейные сборники с работами учеников. Мы долго размышяли над темой. В ту пору было много разговоров о медленном свете - торможении его импульсов. Буквально за три дня до сдачи рукописи я и двое молодых коллег из Германии - Сюзанна Елин и Майк Фляйшхауэр - решили наконец, что будем писать о том, как остановить свет, и использовать это как способ сохранения информации.

Примерно год ушел на теоретические обоснования. Опыты начали в апреле и уже к осени имели первые результаты, которые полностью подтвердили теорию.

-В прессе звучат самые фантастические характеристики вашей работы. Утверждают, например, что эксперимент опровергает теорию относительности. Говорят даже, что примерно так же можно остановить время...

- Это домыслы любителей сенсаций. Что произошло в действительности? Представьте себе обычный луч, направленный на какой-нибудь предмет. Импульс света вступает во взаимодействие с атомами, они возбуждаются, излучают энергию. Потом она теряется - в виде тепла, свечения. Мы приготовили специальную среду из сверхохлажденных паров рубидия. А затем с помощью контрольного лазера сделали ее электромагнитно проводимой. На нее и был направлен импульс света. Когда он достиг среды, мы отключили контрольный лазер. Импульс замедлился до нуля, фотонов не стало. Но информация сохранилась внутри возбужденной среды. И если опять включить контрольный лазер, тот же импульс продолжит свое движение с прежней скоростью. Вот, собственно, и все.

- Газета 'Нью-Йорк таймс' рассказала о вашем эксперименте на первой полосе, вслед за этим пресса всего мира сообщила о нем как о научной сенсации с большим будущим...

- Не уличайте меня в ложной скромности, но на самом деле значимость работы раздута. Сделан маленький шажок в маленькой области. Хотя реализация идеи в полном виде таит в себе интереснейший потенциал и может принести крупные результаты.

- Действительно ли, как считают научные комментаторы, ваш опыт означает шаг к революции в компьютерных технологиях?

- Это скорее дело инженеров, а мы занимаемся чистой наукой. Но опыт указывает на принципиально новые возможности хранения и обработки информации. Хотя путь к ним от лабораторного опыта огромный, он займет годы и даже десятилетия.

- Так или иначе, этот эксперимент принес вам известность в научном мире; в свои 29 лет вы без пяти минут профессор Кембриджского университета. Есть ли в этом заслуга российской школы?

- Без всяких сомнений! МФТИ был и остается первоклассным вузом. Ряд использованных нами методов базируется на идеях и разработках профессора Владлена Летохова из Института спектроскопии Российской академии наук. Когда два года назад двое американцев и француз получили Нобелевские премии за лазерное охлаждение, многие считали, что и Летохов должен был быть в числе лауреатов. Почти все знания о подходах к эксперименту я получил, сотрудничая с группой замечательных ученых Физического института имени Лебедева.

- И не парадокс ли при этом, что удививший мир эксперимент по российским методикам поставлен российским ученым... в Америке?

_- Обедневшая отечественная наука сегодня держится лишь на ветеранах старой закалки... Я реально оцениваю ситуацию: поверьте, окажись у МФТИ средства на исследования, и они справились бы с той же самой задачей за какие-нибудь два года.

Вашингтон.

Physical Review Letters

January 29, 2001 - Volume 86, Issue 5, pp. 783-786

Full Text: PDF (163 kB)

Storage of Light in Atomic Vapor

D. F. Phillips, A. Fleischhauer, A. Mair, and R. L. Walsworth Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts 02138

M. D. Lukin ITAMP, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts 02138

(Received 22 December 2000)

We report an experiment in which a light pulse is effectively decelerated and trapped in a vapor of Rb atoms, stored for a controlled period of time, and then released on demand. We accomplish this 'storage of light' by dynamically reducing the group velocity of the light pulse to zero, so that the coherent excitation of the light is reversibly mapped into a Zeeman (spin) coherence of the Rb vapor. ©2001 The American Physical Society

URL:http://publish.aps.org/abstract/PRL/v86/p783

DOI: 10.1103/PhysRevLett.86.783

PACS: 42.50.Gy, 03.67.-a Additional Information

References

1. M. D. Lukin, S. F. Yelin, and M. Fleischhauer, Phys. Rev. Lett. 84, 4232 (2000); L. M. Duan, J. I. Cirac, and P. Zoller (unpublished).

2. M. Fleischhauer and M. D. Lukin, Phys. Rev. Lett. 84, 5094 (2000).

3. L. V. Hau, S. E. Harris, Z. Dutton, and C. H. Behroozi, Nature (London) 397, 594 (1999); [INSPEC] M. Kash et al., Phys. Rev. Lett. 82, 5229 (1999); D. Budker et al., ibid. 83, 1767 (1999).

4. See, e.g., S. E. Harris, Phys. Today 50, No. 7, 36 (1997). [SPIN]

5. Dissipative techniques for the partial transfer of quantum statistics from light to atoms are reported in A. Kuzmich, K. Mшlmer, and E. S. Polzik, Phys. Rev. Lett. 79, 4782 (1997); J. Hald, J. L. Sшrensen, C. Schori, and E. S. Polzik, Phys. Rev. Lett. 83, 1319 (1999).

6. J. I. Cirac, P. Zoller, H. J. Kimble, and H. Mabuchi, Phys. Rev. Lett. 78, 3221 (1997).

7. M. Hennrich, T. Legero, A. Kuhn, and G. Rempe, Phys. Rev. Lett. 85, 4872 (2000).

8. M. D. Lukin et al., quant-ph/0011028. [LANL]

9. L. Duan, J. I. Cirac, P. Zoller, and E. Polzik, quant-ph/0003111. [LANL]

10. A. Kuzmich, L. Mandel, and N. Bigelow, Phys. Rev. Lett. 85, 1594 (2000).

11. O. Kocharovskaya, Yu. Rostovtsev, and M. O. Scully, Phys. Rev. Lett. 86, 628 (2001).

12. H. Schmidt and A. Imamolu, Opt. Lett. 21, 1936 (1996); [SPIN]; S. E. Harris and Y. Yamamoto, Phys. Rev. Lett. 81, 3611 (1998); S. E. Harris and L. V. Hau, ibid. 82, 4611 (1999); M. D. Lukin and A. Imamolu, ibid. 84, 1419 (2000).

13. For observation of Zeeman-coherence-based EIT in a dense medium, see V. A. Sautenkov et al., Phys. Rev. A 62, 023810 (2000).

14. In our present experiment up to ~50% of the input light excitation has been trapped. We anticipate that the stored fraction can be increased by either using a larger density-length product or with an optical cavity [1].

15. S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 70, 552 (1993); M. D. Lukin et al., Phys. Rev. Lett. 79, 2959 (1997).

16.C. Liu, Z. Dutton, C. H. Behroozi, and L. V. Hau, Nature (London) (to be published).

Выпуск №1543-1544