Физики из Инсбрукского и Гарвардского университетов предложили лазер без зеркал, где квантовые излучатели на субволновых расстояниях синхронизируют фотонное излучение, создавая яркий узкополосный свет без оптического резонатора. Исследование, опубликованное в Physical Review Letters, показывает, что атомы взаимодействуют через электромагнитные дипольные поля, поскольку межатомное расстояние меньше длины волны света.
В отличие от обычных лазеров, где зеркала отражают свет для стимулированного излучения, здесь при достаточной энергии происходит коллективная синхронизация — сверхизлучение. Команда Гельмута Ритча обнаружила, что высоконаправленный спектрально чистый свет возникает, когда часть излучателей пассивна: они действуют как резонатор для активных, подобно обычным лазерам.
«Атомы синхронизируют излучение и светятся в унисон, создавая механизм обратной связи через диполь-дипольное взаимодействие», — объясняет Анна Бичек. Это открытие обещает сверхкомпактные источники света для нанофотоники и точных измерений, а также стабильные эталоны для квантовых датчиков и часов.
Источник: Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/rbs2-2pd5
Дополнительная информация: Anna Bychek et al, Nanoscale Mirrorless Superradiant Lasing,
Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/rbs2-2pd5
Источник: https://phys.org/news/2025-10-mirrorless-laser-physicists-source.html