震惊物理学界!将光“冻结”时间长达一分钟之久

1999年,来自丹麦的女物理学家莱恩·韦斯特加德·豪(Lene Vestergaard Hau,哈佛大学)把光的速度从30万公里/秒骤减到17米/秒,使物理学圈乃至外界震惊。

到2000年,她更是在光领域登峰造极,直接将光给“冻结”了,时间长达一分钟之久。

要想冻结光,她需要确保光保持量子相干(它的信息状态),构建以光为基础的量子记忆体。将光冻结得越久,运算则更精密,也因此能允许在更长距离里有更安全的量子通信。

光是每秒移动3亿公尺的电磁辐射,一分钟内,它可以走约1800万公里,往返月球20趟。

想让光减速,甚至完全停止,科学家需要将光相干转换成原子相干。他们利用量子干涉效应,时不透明介质(实验中指晶体)在小范围光谱内变成透明,这个过程称之为电磁感应引发透明。研究人员用雷射光(光的来源)打过这个晶体,传送其原子至两种状态的量子叠加。然后第二光束关闭了第一道雷射,结果就可以看到晶体变透明。因此研究人员解除叠加状态,将第二道雷射光锁在其中。

研究人员将讯息以100微米长、有三条恒温的照片形式储存,之后成功地获得了这些信息,以证明他们的成就。

莱恩在《物理评论》中的一篇相关文章中描述:“这比先前在原子气体的演示结果好了大约6个量级。对于提供空间复位的长时间存储量子记忆体,也出现了振奋人心的可能。也就是说,可以存储不同的量子位元作为不同像素”。

今后研究人员将尝试使用不同的物质以进一步增加讯息存储的持续时间。

该研究论文题为" Taming light with cold atoms",已发表在《物理世界》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2058-7058/14/9/30

标签: 物理学   光冻结   时间   光速  
来源:前瞻网
编辑:GY653

免责声明:本网站内容主要来自原创、合作媒体供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后,将会依法尽快联系相关文章源头核实,沟通删除相关内容或断开相关链接。

  • 相关推荐