德国物理学家在X光波段中实现光减速

利用原子团让光减速并加以储存并非新鲜事，但是德国物理学家最近首度在核子系统中办到了。他们让X光通过纳米级的铁层，观察到了电磁诱发透明(electromagnetically induced transparency, EIT)效应，而EIT是慢光现象的证据。此研究也是第一个利用双能阶而非三能阶达成EIT的方法，或许能协助发展出目前缺少的X光控制组件。

EIT是指一些特殊的材料原本在某一波长下为不透明，但外加一波长稍微不同的控制光后，该波长的光就能穿透材料。如果控制光开关得当，EIT可以用来减慢光速，将光脉冲储存在介质中达一秒之久。

EIT材料中的原子必须有三个能阶，且其中一对能阶间不允许电子跃迁。这种条件在原子系统中不难找到，但在原子核系统中却很罕见。DESY实验室的Ralf Röhlsberger等人想出一个方法，让双能阶原子核系统的表现看起来像三能阶，以便实现EIT。

DESY团队将两层厚2 nm的铁夹在相距45 nm的两片铂反射镜之间，X光在铂镜围成的空腔中形成驻波，两层铁分别位于波峰与波谷处。铁层的成份是原子量57的铁同位素，它的两个核子能阶相差14.4 keV，正好对应一个X光光子的吸收或放射。在驻波中，波峰处与波谷处的高能阶有一能量上的相对改变，再加上低能阶，相当于形成三能阶系统。

该团队利用能量为14.4 keV的同步幅射X光源进行两回实验。在第一回实验中，他们让X光依序通过位于波谷及波峰的铁层，接着将顺序对调进行第二回实验，结果发现第二回的反射光较强，这点与跃迁能量为14.4 keV的原核子共振散射预测相符。不过在第一回实验中，反射率有一明显凹陷，代表原本不透明的铁层变透明了，证明EIT的出现。有别于一般的EIT，此处并未使用控制光，而是由铁层间的电磁交互作用扮演控制光的角色。

Röhlsberger表示，这套系统也能用来制造X光慢光(slow X-ray)，使X光也能跻身量子信息系统的行列。就量子信息应用而言，X光光子几乎能被百分之百的侦测到，这是它们相对于可见光的优势。Röhlsberger也相信此技术能应用到其它不具备三能阶的光学系统(例如量子点)，协助实现EIT。