美科学家造“光子分子” 激光剑可望成真

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【大纪元2013年10月04日讯】(大纪元英文版报导李洗尘编译)《星球大战》(Star Wars)中的吉达武士们使用的激光剑(lightsaber)绚丽夺目,威力无比,然而那只是科幻作品中的武器。来自哈佛大学和麻省理工学院的科学家们,已经找到一种可以将光子结合在一起的方法。他们说,通过这种方法可以创造出一种现实生活中激光剑。

他们想办法把光子绑定在一起,形成分子。他们在一份新闻稿中说:“直到最近,这种研究还一直处在纯理论的状态。”

由于传统激光中的光分子互不干扰,因此“光子分子”(Photonic molecules)的表现不像传统的激光,而更像是激光剑。

哈佛大学物理学教授米哈伊尔•卢金(Mikhail Lukin)新闻发布会上说:“把它比做激光剑,这可不是在开玩笑。当这些光子互相之间发生作用,它们会互相推动,相互偏转。这些(光子)分子所表现出的物理性质,和我们在电影里看到的激光剑的性质相类似。”

卢金说:“我们对光的性质的了解,大部分源于一个事实,即光子是没有质量的,并且互相之间不发生作用。我们所做的就是,创建一种特殊类型的介质,在其中的光子可以发生强烈的互相作用,以至于它们好像有了质量一样,并结合在一起,形成分子。”

根据《哈佛公报》,铷(Ribidium)原子被灌入真空室,然后使用激光将铷原子云冷却到绝对零度以上几度 。当光子进入原子云,它们的能量会沿着路径激发原子,从而导致光子速度大减。

当光子穿过原子云,能量会在每个原子间传递、移动,直到它和光子一起穿出原子云。然后,把两个光子被发射到原子云中,它们在通过原子云时会推拉对方。

卢金说:“这是一个光子相互作用,其介质是原子的相互作用。这使得这两个光子的表现就像一个分子。当他们脱离介质,他们很可能一起出来,而不是作为单个光子一个一个出来。”

卢金表示:“我们这么做是为了乐趣,我们也在推动科学的前沿。但这项研究在大方向上是有益的,因为光子仍然是量子信息的最好搭载体,虽然其缺陷一直是光子不互相影响。”

卢金说,该系统有一天可能建立复杂的,完全由光构成的三维结构。“我们还不知道这个将来的用处。但是,作为一项新的发现,我们希望,在我们将继续研究这些光子分子属性的时候,可能出现新的应用。”

(责任编辑:张东光)

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