かつ さんの書込 (2004/08/06(Fri) 21:56)

はじめまして．かつ＠ROM専 と申します 群速度と位相速度の話やら，光の停止の話で，少々気になる 表現がありましたので，書かせて頂きたく存じます．

先ず，群速度は超光速足り得ます．実際に，既に群速度の 超光速は実現しています．

• http://www.nec.co.jp/press/ja/0007/1901.html

群速度は，負にでもなり得ます．

• http://www.phys.sci.kobe-u.ac.jp/~kntmweb/study/g-velocity/g-velocity.html

光の速度を超えられないのは，群速度でも位相速度でも無く， 「波頭速度」です．ファインマン先生の勘違い？

位相速度：特定の周波数に対する速度 v_p = w / k 群速度：周波数広がりのある信号に対する平均的速度 v_g = dw / dk 波頭速度：周波数を高くして行った場合の位相速度の極限値 v_f = w / k | at w = ∞ このうち相対論の制約を受けるのは，波頭速度だけです．

> 光の停止

これに関する彼女等の最初の論文は，私の知る限りではネイチャー に掲載された（2000年か2001年だったと思います） Light speed reduction to 17 metres per second in an ultracold atomic gas

だと思います．当時読んでみましたが，私のような素人が理解できる代物 ではなかった（量子光学の知識がないと無理だった）ので(^^;)，ご専門 の先生にメールで伺った所，

量子光学の技術を使って，吸収が少なく，かつ分散が通常と逆の傾きに なる状況をつくり出したところがミソで，分散関係をコントロールする ことで止めてしまう． ただし純粋な光ではなく，原子と光が結合した状態 (ポラリトン) の 分散関係です．ポラリトンが光に近いか原子に近いかで，群速度が 変わります．ですから止まったときには, 原子に情報が移っています． パルス波形が媒質に転写されたような感じで，一旦止めた光を再出発 させることもできます．

という お答えでした． ただし，私は門外漢ですが，群速度が光速度に縛られない事が理解 できれば，そんなに不思議な話でも無い様に思いますけど． 突然乱入しての長文，ご容赦下さい．m(__)m

崎間@管理人 さんのレス (2004/08/08(Sun) 09:30)

はじましてかつさん．ハイレベルなお話しありがとうございます． 超光速の群速度，しかし情報通信はできないと 何かの本に書いてあるのを思い出しました． 超光速の情報通信はタイムマシンですものね．

> 量子光学の技術を使って，吸収が少なく，かつ分散が通常と逆の傾きに
> なる状況をつくり出したところがミソで，分散関係をコントロールする
> ことで止めてしまう．

な，なるほど．僕には難しくてよく分かりませんが， うまいこと考えますね．そういえば昔， 「光を止めた」というポスターが学校の廊下に貼ってあったような．