Kas oleks võimalik, et valgus muudab aine omadusi hetkeliselt mitte kuumutades, vaid hoopis infot edasi andes? Konstanzi ülikooli (Saksamaa) teadlane Davide Bossini koos oma töörühmaga tõestas, et see on täiesti reaalne.
Nad avastasid viisi, kuidas valgus saab mõjutada kristalle ja muuta nende käitumist ülilühikeste laserivälgatuste abil. Selline meetod võib avada tee ülikiirele andmeedastusele ning aidata paremini mõista kvantmaailma isegi toatemperatuuril. Varem vajasid sarnased nähtused peaaegu absoluutse nulli lähedasi temperatuure.
Nüüd pole seda enam tarvis. Teadlased leidsid võimaluse saavutada sama efekt toatemperatuuril. See tähendab, et katseid saab teha palju lihtsamalt ja odavamalt, ent tulemused on endiselt muljetavaldavad.
Valgus kui uus keel ainele
Selgub, et valgus ei mõjuta ainult temperatuuri, vaid ka aine sisemist struktuuri. See suudab justkui „ümber kirjutada“, kuidas teatud kristallid käituvad – ja seda peaaegu hetkega. Seda võib võrrelda uue keele tekke või avastamisega, mille abil valgus „räägib“ mateeriaga.
Kuidas valgus juhib materjali?
Teadlased näitasid, et magnetilise materjali omadusi saab muuta ilma seda soojendamata – piisab valgusest. Katseteks kasutati tavalist rauamaaki nimega hematiit. See on sama mineraal, mida on sajandeid kasutatud kompassides ja värvipigmentides.
Kui hematiidile suunata ülilühike laserikiir, muutub selle sisemine olek hetkega. Väljastpoolt näeb mineraal välja endine, kuid tema omadused ei ole enam samad. Seda ei põhjusta soojenemine, vaid valguse mõju materjali magnetilistele osakestele. Aine justkui „taaskäivitub“ ning omandab lühikeseks ajaks hoopis teistsugused omadused.
Uus võimalus tuleviku tehnoloogiatele
See avastus võib põhjalikult muuta seda, kui kiiresti on võimalik infot edasi anda. Tänapäeval edastatakse andmeid enamasti gigahertsides – see on tavaline arvutite töökiirus. Uue valgusmeetodi abil oleks võimalik jõuda terahertsideni, mis on tuhat korda suurem sagedus. Sisuliselt liiguks info siis peaaegu valguse kiirusega.
Sellised tehnoloogiad võimaldaksid ehitada ülikiireid, ent peaaegu üldse mitte kuumenevaid arvuteid. Need oleksid vastupidavamad ja kasutaksid vähem energiat. Samuti võiks valguse eriline mõju aidata uurida nähtusi, mida seni oli võimalik jälgida vaid ülimalt külmades laborites.
Pilk valguse tulevikku
Davide Bossini ja tema meeskond avaldasid oma tulemused 2025. aasta juunis ajakirjas Science Advances. Kui teised teadlased need leiud kinnitavad, võib tegu olla avastusega, mis on Nobeli preemia vääriline.
See uurimus näitab, et valgus on palju enamat kui pelgalt energiaallikas. Valgus võib muutuda tööriistaks, millega muudetakse mateeria sisemisi omadusi ja antakse sellele täiesti uusi käitumisviise. See võib käivitada uue teaduse ja tehnoloogia ajastu – ajastu, kus valgus mitte ainult ei valgusta meie maailma, vaid kujundab seda aktiivselt ümber.
