物理学家将光子冷冻在玻色-爱因斯坦冷凝物中
光线可以以不同的方向照射,通常也可以以相同的方式照射回来。然而,波恩大学和科隆大学的物理学家们成功地创造了一条新的单向光路。它们将光子冷却成玻色-爱因斯坦凝聚体,使光聚集在光学“山谷”中,再也无法返回。基础研究的发现也可能对未来的量子通信产生重要影响。研究结果发表在《科学》杂志上。 光束通常被指向一个分光镜:一部分光线被反射回来以产生镜像,其余的光则通过镜子。”然而,如果实验设置颠倒了,这个过程可以扭转。”波恩大学应用物理研究所的马丁·韦茨教授说。如果反射光和通过反射镜的部分光是朝相反的方向发送的,则可以重建原始光束。 物理学家研究光的奇异光学量子态。韦茨和他的团队以及科隆大学理论物理研究所的阿希姆·罗什博士一起,正在寻找一种通过冷却光子来产生光学单向通道的新方法。由于光子能量较小,光应该聚集在山谷中,从而不可逆地被分割。物理学家们将由光子组成的玻色-爱因斯坦凝聚体用于这一目的,韦茨在2010年首次实现了这一目标,成为第一个创造出这种“超级光子”的人。 ![]() 一束光在两个镜子之间来回反射。在此过程中,光子与位于反射面之间的染料分子碰撞。染料分子“吞下”光子,然后再把它们吐出来。“光子获得染料溶液的温度。”韦茨说,“在这过程中,它们会冷却到室温而不会消失。” 通过用激光照射染料溶液,物理学家增加了反射镜之间的光子数。光粒子的强烈浓度加上同时冷却,使得单个光子融合形成一个“超级光子”,也称为玻色-爱因斯坦凝聚。 两个光谷“捕捉”光线 |