La lumière qui est envoyée dans un cristal photonique ne peut pas aller plus loin que la longueur dite de Bragg. Plus profondément à l'intérieur du cristal, la lumière d'une certaine gamme de couleurs peut tout simplement ne pas exister. Toujours, chercheurs de l'Université de Twente, l'Université de l'Iowa et l'Université de Copenhague ont réussi à enfreindre cette loi :ils ont dirigé la lumière dans un cristal en utilisant un modèle programmé, et a démontré qu'il atteindra des endroits bien au-delà de la longueur de Bragg. Ils publient leurs conclusions dans Lettres d'examen physique .

Les cristaux photoniques ont un motif régulier de nanopores gravés dans le silicium. Ils sont généralement conçus pour fonctionner comme un miroir pour une certaine gamme de couleurs de lumière. A l'intérieur du cristal, la lumière de ces couleurs est "interdite". Même si vous pouviez placer un atome à l'intérieur du cristal qui émet généralement une couleur, il cessera d'émettre de la lumière. La longueur dite de Bragg est la distance maximale que la lumière peut parcourir, selon une loi physique bien connue.

Cette propriété peut être utilisée pour créer des miroirs parfaits pour certaines longueurs d'onde et améliore également les cellules solaires. Toujours, s'il y a un panneau indiquant "interdit" n'importe où, il est toujours tentant d'y aller. Les chercheurs ont prouvé que la lumière peut pénétrer le cristal photonique beaucoup plus profondément que la longueur de Bragg.

Ils ont réussi à le faire en utilisant une lumière préprogrammée et en utilisant les petites imperfections qui résultent toujours de la création de nanostructures. Ces imperfections provoquent une diffusion aléatoire des ondes lumineuses à l'intérieur du cristal. Les chercheurs ont programmé la lumière de telle sorte que chaque emplacement à l'intérieur du cristal photonique puisse être atteint. Ils ont même démontré un point lumineux à cinq fois la longueur de Bragg, où la lumière est améliorée 100 fois au lieu de diminuer 100 à 1000 fois.

Qubits stables

Ce résultat remarquable peut être utilisé pour créer des bits quantiques stables pour un ordinateur quantique piloté par la lumière. L'« effet interdit » peut également être utilisé dans des sources lumineuses miniatures et des lasers sur puce.

L'article "Former spatialement les ondes pour pénétrer profondément à l'intérieur d'un espace interdit, " par Ravitej Uppu, Manashee Adhikary, Cornelis Harteveld et Willem Vos publieront dans Lettres d'examen physique du 30 avril et il est mis en évidence dans La physique .