Dự án nghiên cứu điều khiển ánh sáng bởi ánh sáng dựa vào hiệu ứng trong suốt cảm ứng điện từ (EIT-Electromagnetically Induced Transparency). EIT là hiệu ứng giao thoa lượng tử trong nguyên tử khi được kích thích đồng thời bởi hai trường laser kết hợp. Sự giao thoa lượng tử này dẫn đến sự triệt tiêu của hệ số hấp thụ ngay tại tần số cộng hưởng nguyên tử, do đó làm thay đổi sâu sắc các tính chất quang tuyến tính và phi tuyến của môi trường. Đặc biệt, các tính chất quang của môi trường EIT hoàn toàn điều khiển được bởi các trường ánh sáng bên ngoài. Sự khám phá hiệu ứng EIT được đề cử cho giải thường Nobel vật lí năm 2012. Mặc dầu, hiệu ứng EIT đã được nghiên cứu rộng rãi trên thế giới cả lý thuyết và thực nghiệm, trong cả nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng. Tuy nhiên, nghiên cứu về EIT trong nước còn rất hạn chế, do đó dự án sẽ góp phần phát triển các chủ đề nghiên cứu về vật liệu EIT tại Việt Nam trong cả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm. Góp phần đào tạo sinh viên sư phạm, thạc sĩ và tiến sĩ vật lí và chuyển giao công nghệ cho các nhóm nghiên cứu quan tâm.
Mục tiêu của dự án:
Xây dựng mô hình giải tích nghiên cứu hiệu ứng trong suốt cảm ứng điện từ. Từ đó, nghiên cứu ứng dụng của môi trường EIT vào điều khiển các tính chất quang theo các trường ngoài và áp dụng cho các thiết bị quang tử hiện đại. Xây dựng hệ thí nghiệm tích hợp nghiên cứu điều khiển các tính chất quang của môi trường EIT đa cửa sổ trong suốt theo các trường ngoài. Phát triển nhóm nghiên cứu mạnh về các lĩnh vực quang tử và ứng dụng, phục vụ đào tạo sau đại học và sau tiến sĩ tại Trường Đại học Vinh và chuyển giao công nghệ.
Các nội dung nghiên cứu của dự án:
- Nội dung 1: Nghiên cứu hiệu ứng trong suốt cảm ứng điện từ đa miền tần số trong suốt;
- Nội dung 2: Nghiên cứu điều khiển vận tốc nhóm ánh sáng bởi ánh sáng ngoài trong môi trường EIT đa tần số trong suốt;
- Nội dung 3: Nghiên cứu điều khiển lưỡng ổn định quang và chuyển mạch toàn quang trong môi trường EIT đa tần số trong suốt;
- Nội dung 4: Nghiên cứu điều khiển các hiệu ứng quang phi tuyến trong môi trường EIT đa tần số trong suốt;
- Nội dung 5: Nghiên cứu điều khiển sự lan truyền xung và các soliton quang trong môi trường EIT đa tần số trong suốt;
- Nội dung 6: Nghiên cứu điều khiển chiết suất âm của vật liệu EIT đa tần số trong suốt;
- Nội dung 7: Xây dựng hệ thí nghiệm tích hợp nghiên cứu điều khiển các tính chất quang của môi trường EIT đa tần số trong suốt.
Tác động của dự án:
- Tác động về mặt khoa học: Các kết quả của dự án sẽ góp phần làm sáng tỏ bản chất của sự điều khiển ánh sáng bởi ánh sáng dựa vào hiệu ứng trong suốt cảm ứng điện từ đa tần số trong suốt. Các mô hình lý thuyết và thực nghiệm là tài liệu hữu ích cho các nhóm nghiên cứu quan tâm tham khảo và vận dụng. Đồng thời, dự án sẽ tạo ra các công trình nghiên cứu tầm cỡ quốc tế và góp phần tăng vị thế khoa học của Việt Nam trên trường quốc tế. Đặc biệt, hệ thí nghiệm có thể sẽ là sáng kiến để phát triển thương mại hoá trên thị trường và chuyển giao công nghệ cho các nhóm nghiên cứu quan tâm.
- Tác động về mặt giáo dục và đào tạo: Dự án sẽ góp phần đào tạo sinh viên sư phạm vật lí và đào tạo sau đại học chuyên ngành Quang học tại Việt Nam. Các nội dung nghiên cứu của dự án sẽ là các đề tài khoa học chất lượng cho các nghiên cứu sinh và học viên cao học thực hiện.Việc xây dựng thành công các mô hình lý thuyết và hệ thí nghiệm EIT đa cửa sổ trong suốt sẽ giúp phát triển năng lực nghiên cứu chuyên sâu cho cán bộ, nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên, mà có thể thực hiện được các nghiên cứu hiện đại trong lĩnh vực quang học lượng tử ngay tại Việt Nam, đáp ứng nhu cầu hợp tác quốc tế và trao đổi học thuật/đào tạo.
