Den danske fysiker Lene Hau er vant til at skabe overskrifter verden over for sin evne til at tæmme lyset. I 1999 ledte hun et forskningsteam, der som de første demonstrerede at det er muligt at bremse lyset, som normalt farer af sted med en hastighed på næsten 300.000 km i sekundet, til den medgørlige fart af blot 17 m/s. To år senere var hun sammen med kolleger på Harvard i stand til at bremse lyset helt op, holde på det et kort stykke tid, for så at slippe det løs igen. Nu har de udviddet deres tricksamling ved at fange en lyspuls, og slippe den løs et stykke borte.

I det tomme rum rejser lyset med den enorme hastighed 299.792,458 km/s. Når en lyspuls går igennem et materiale som f.eks glas vil den bremses en smule. Det skyldes, at atomerne i materialet spreder lyset, så det ledes på en snørklet vej gennem mediet. For normale materialer kan denne proces sænke lysets fart med cirka en faktor to. Men den effektive lyshastighed er stadig enorm.

For virkelig at sænke lysets hastighed drastisk, er det nødvendigt at tage kvantemekanikken til hjælp. I sit forsøg anvender Lene Hau en ultrakold sky af atomer, kaldet et Bose-Einstein kondensat. Skyens temperatur er mindre en en milliontedel af en grad over det absolutte nulpunkt, den teoretisk lavest mulige temperatur, hvor alting står stille. I sig selv er et sådant Bose-Einstein kondensat ikke nok til at bremse lyset. Faktisk er det aldeles uigennemsigtigt. Men hvis det belyses med en fintindstillet laserstråle, antager det de ønskede ekstreme optiske egenskaber.

Kombinationen af Bose-Einstein kondensatet og kontrol-laseren skaber et optisk medie med ekstreme egenskaber: Når en lyspuls sendes igennem skyen nedbremses den voldsomt og sammenpresses. Fra en udstrækning på mere end en kilometer udenfor skyen, skrumper lyspulsen, så den til sidst er mindre end atomskyen, der blot er nogle få hundredele af en millimeter lang. Mens den er inde i skyen snegler lyspulsen sig frem med en fart på 17 m/s. Når den når til enden af skyen, accelereres lyspulsen op til dens normale hastighed på næsten 300.000 km/s, samtidig med at den strækkes ud igen.

I 2001 demonstrerede Lene Hau og hendes team, at man kan fange lyspulsen inde i kondensatet ved at slukke for kontrol-laseren, mens pulsen er helt inde i skyen. Herved bliver informationen i lyset gemt i en specifik kombination af atomernes forskellige indre tilstande. Da forskerne efter et kort stykke tid tændte for kontrol-laseren igen, frigav atomene denne information, lyspulsen blev gendannet og kunne forlade kondensatet.

Men lyset påvirker ikke kun atomernes indre tilstand. Ved at absorbere lyset får de hver især et lille spark, præcis som når vi griber en bold. I atomernes tilfælde er bolden en lyspartikel, kaldet en foton. Når atomerne har absorberet lyset bevæger de sig med en fart på omkring en kilometer i timen.

I det nye eksperiment laver Lene Hau to Bose-Einstein kondensater. To separate atomskyer, der er adskilt med lidt mindre end to tiendedele af en millimeter. Det virker som en kort afstand for os, men for atomerne er afstanden enorm.

En lyspuls sendes ind i det første kondensat, og kontrol-laseren slukkes. Nu er lyspulsen forsvundet. Nogle af atomerne bevæger sig langsomt men sikkert hen imod den anden atomsky, mens resten bliver efterladt.

Den rejsende del af atomerne virker som budbringere. De bærer de nødvendige informationer til at rekonstruere lyspulsen med sig. Efter nogle få tusindedele af et sekund har de nået den anden sky af atomer. Når den rejsende atomklump er blevet helt opslugt af det andet kondensat tænder forskerne for kontrol-laseren igen, og på næsten magisk vis gendannes lyspulsen i det andet kondensat, hvorfra den langsomt lækker ud, accelereres og forsvinder.

Lene Haus nye forsøg har skabt opsigt, fordi det klart viser, hvordan det er muligt at udveksle information mellem lyspulser og atomer på kontrolleret vis. Den slags viden kan i fremtiden danne grundlaget for nye superhurtige computere basere på lys i stedet for elektroner i elektriske kredsløb. Lene Haus forskning indikerer, at man, som led i beregningerne i sådanne lysbaserede computere, kan bruge atomskyer til at indfange og manipulere de lyspulser, der suser frem og tilbage med informationer om webbanking og det digitale familiealbum.