빛 보다 빠른 전자펄스

 

번역문출처:동아사이언스
http://www.dongascience.com/news/foreign/foreign_view.asp?b_kinds=&search_kinds=b_subject&search_word=빛&no=13627&page=1

빛보다 빠른 속도로 진행하는 펄스가 최초로 상당한 거리만큼 전송되었다. 캐나다 Moncton대학의 Hache와 Porier는 동축 '광자수정'으로 만들어진 120미터 케이블을 통하여 펄스를 전송하였다. 이 연구성과는 2002년도 응용물리속보지(Appl. Phys. Lett.) 80호에 발표되었으며, 데이터가 빛과 거의 같은 속도로 전자통신시스템을 통해 보내질 수 있다는 기대를 갖게 한다.

복사펄스가 분산적 매질을 통해 진행하면 펄스의 각 파장은 서로 다른 속도를 가지며 펄스의 모양이 바뀌게 된다. 보통의 분산은 물질의 굴절률이 파장이 증가함에 따라 변할 때 발생하며, 이는 펄스를 늘어뜨리고 군속도를 감소시킨다. 그러나, 비정상적 분산은 특정 범위의 파장에서 복사를 흡수하는 물질에서 일어날 수 있다. 이 흡수대의 어느 한 쪽의 굴절률은 파장에 따라 급속히 변화하며, 이 영역에서는 펄스의 끝 부분의 복사성분은 간섭하고, 파동의 피크는 효율적으로 앞으로 밀려진다.

연구자들은 이 케이블을 만들기 위해 교류전자임피던스를 갖는 5미터 동축케이블을 서로 붙였다. 9-11 MHz 주파수대의 복사는 이 조각들의 경계에? ?부분적으로 반사되며, 이것은 케이블에 흡수대를 부여한다. Hache와 Porier는 5에서 15 MH사이의 주파수의 전자기파를 케이블을 통해 전송하였고, 군속도가 흡수대의 주파수에서 빛의 속도에 세 번 도달함을 발견하였다.

Hache와 Porier는 그들의 실험이 물리법칙에 어긋나지 않는다고 강조한다. 비록 군속도가 빛의 속도를 초과하였으나 펄스의 각 성분들은 빛의 속도보다 느리다. 빛의 속도보다 빠르게 정보를 보내는 것은 불가능한데, 그 이유는 그것이 단일주파수성분으로 부호화되었기 때문이다. 그러나, 많은 정보시스템은 동축케이블에 근거하며, 현재 데이터의 최고속도는 빛의 속도의 3분의 2에 불과하다. 이 케이블의 임피던스가 채택되면, 흡수대에 가까운 주파수로 보내진 펄스는 빛과 가까운 속도로 정보를 전송할 수 있다.


Source:
http://www.physicsweb.org/article/news/6/1/13

Electrical pulses break light speed record

22 January 2002