美俄科學(xué)家發(fā)明使光子靜止不動(dòng)的新方法
[導(dǎo)讀]由美國(guó)和俄羅斯的科學(xué)家示范了一種可以使光停在原子氣體中的技術(shù)。該研究
團(tuán)隊(duì)宣稱此方法可更有效地控制光,并可應(yīng)用在光通訊、量子信息和使用個(gè)別光子的實(shí)驗(yàn)
中。
光在真空中每秒鐘走三百億公尺
由美國(guó)和俄羅斯的科學(xué)家示范了一種可以使光停在原子氣體中的技術(shù)。該研究
團(tuán)隊(duì)宣稱此方法可更有效地控制光,并可應(yīng)用在光通訊、量子信息和使用個(gè)別光子的實(shí)驗(yàn)
中。
光在真空中每秒鐘走三百億公尺,但近幾年來(lái),科學(xué)家已能設(shè)法使激光脈沖
在原子氣體中的速度降到每秒數(shù)公尺,甚至使光完全停止。這實(shí)驗(yàn)有賴于眾所周知的電磁誘
導(dǎo)透明(electromagnetically induced transparency,EIT)過(guò)程。然而,這些實(shí)驗(yàn)中的氣
體只能儲(chǔ)存激光脈沖的特征,并不能留住真正的光子。
現(xiàn)在,Michal Bajcsy和在Harvard大學(xué)Harvard-Smithsonian太空物理中心以
及在Moscow Lebedev研究所的同事,發(fā)表將光子靜止保存于氣體中的新方法。
Bajcsy表示:“早期的光儲(chǔ)存的實(shí)驗(yàn),是以類似制造一張全像片的過(guò)程,保
存光脈沖的特征;當(dāng)光被儲(chǔ)存時(shí),介質(zhì)中并沒有信息光子存在;而我們實(shí)驗(yàn)是將真正的信息
光子陷獲在銣(rubidium)蒸氣中,使整個(gè)信息脈沖都不能移動(dòng)?!?br />
Bajcsy和同事發(fā)射短信號(hào)激光脈沖進(jìn)入熱的銣原子氣體,該氣體同時(shí)處于一
道強(qiáng)烈的控制光束的照射下。信息脈沖進(jìn)入這種氣體后會(huì)減速,而且當(dāng)控制光束被關(guān)掉時(shí),
脈沖的全像圖形會(huì)被保存在銣原子中。這類實(shí)驗(yàn)之前就曾被做過(guò),一般來(lái)說(shuō),再次開啟控制
激光,可以重新得到脈沖。
然而,Harvard-Moscow小組的方法不同于此,因?yàn)樗锌康氖莾傻纻鞑シ较?br />相反的控制光束。Bajcsy指出,除了重新產(chǎn)生信息脈沖,控制光束還會(huì)造成干涉圖案,使氣
體中的原子具有類似微小反射鏡的行為,因此重新產(chǎn)生的脈沖光子會(huì)在這些鏡子之間前后反
彈,這意指整個(gè)脈沖基本上被凍結(jié)在空間中,而只要關(guān)掉其中一道控制光束,即可再度釋放
脈沖。
摘自 中寬網(wǎng)





