Физикам из Германии, Канады, Италии и США впервые удалось скрутить свет в ленту Мебиуса. Результаты своих исследований ученые изложили в статье в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте New Scientist.

Закрутить оптическую волну авторам удалось при помощи особой поляризации света (характера колебаний вектора напряженности электрического поля в электромагнитной волне). В своем эксперименте ученые использовали структурированный свет, представляющий собой плотно сфокусированный лазерный луч. В таком луче электрическое поле описывается компонентами в трех измерениях, а сам структурированный пучок имеет специфический набор поляризаций и интенсивностей.

Для создания структурированного луча и изменения поляризации ученые использовали несколько оптических инструментов. Сначала лазерный луч прошел через особые жидкокристаллические линзы, а саму поляризацию ученые наблюдали в результате рассеивания света на наночастицах.

В случае, например, круговой поляризации, конец вектора напряженности описывает окружность в плоскости колебаний. В новом исследовании конец вектора по-прежнему описывает замкнутую траекторию, но как если бы он находился на поверхности листа Мебиуса.

Для поляризаций (проекций вектора напряженности) ученые получили изображения, напоминающие лист Мебиуса
Изображение: Science / phys.org

Впервые теоретически возможность скручивания света была высказана израильскими физиками. Как отмечают ученые, их новое исследование может найти применение в биологии и медицине, в частности, при создании специальной камеры для наблюдения за движением частиц.