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最近,科学家首次成功地将一个光脉冲“冻住”了足足1秒钟的时间,这是以前最好成绩的 1 000倍。科学家怎样才能冻住光束,冻住光束能帮我们做什么呢?
要让光停住脚步,需要一种特殊的“陷阱”——一团冻结的原子,其中的原子温度极低,几乎静止。通常情况下,这样一团冻结的原子是不透明的,但仔细校准后的激光能够在“陷阱”中“切割”出一条通道,当另一个光脉冲传播过来时,“陷阱”相对于它来说就是透明的。一旦切断激光,“陷阱”立刻又变得不透明,后面的光脉冲就被困在“陷阱”里了;恢复激光照射,光脉冲就会继续传播。
那这个特殊“陷阱”的秘密在哪里呢?这其中的秘密就在于它并不像普通“陷阱”,它是通过建立“量子冲突”来保存住光脉冲的信息。激光和光脉冲对原子的作用是相反的,导致原子发生“纠缠”,处于两种量子态的混合状态。切断激光时,光脉冲并没有丢失,原子仍然纠缠在不同量子态中,光脉冲的信息给它们留下了印记。只要原子不移动或改变,就能完全保存光脉冲的信息。
以前的光“陷阱”只能坚持约1毫秒,随后就由于原子的移动而崩溃了。这次,澳大利亚物理学家利用掺有稀土元素镨的硅酸盐晶体,制造出一个“超级光陷阱”。由于晶体是固态的,而镨的磁稳定性非常好,这个“陷阱”保留光脉冲信息的时间比气体“陷阱”要长得多。
科学家们将根据光“陷阱”,找到最实用的方法来制造光计算机或量子计算机用的存储设备。这样一来,岂不是又要发生一场计算机革命了?
要让光停住脚步,需要一种特殊的“陷阱”——一团冻结的原子,其中的原子温度极低,几乎静止。通常情况下,这样一团冻结的原子是不透明的,但仔细校准后的激光能够在“陷阱”中“切割”出一条通道,当另一个光脉冲传播过来时,“陷阱”相对于它来说就是透明的。一旦切断激光,“陷阱”立刻又变得不透明,后面的光脉冲就被困在“陷阱”里了;恢复激光照射,光脉冲就会继续传播。
那这个特殊“陷阱”的秘密在哪里呢?这其中的秘密就在于它并不像普通“陷阱”,它是通过建立“量子冲突”来保存住光脉冲的信息。激光和光脉冲对原子的作用是相反的,导致原子发生“纠缠”,处于两种量子态的混合状态。切断激光时,光脉冲并没有丢失,原子仍然纠缠在不同量子态中,光脉冲的信息给它们留下了印记。只要原子不移动或改变,就能完全保存光脉冲的信息。
以前的光“陷阱”只能坚持约1毫秒,随后就由于原子的移动而崩溃了。这次,澳大利亚物理学家利用掺有稀土元素镨的硅酸盐晶体,制造出一个“超级光陷阱”。由于晶体是固态的,而镨的磁稳定性非常好,这个“陷阱”保留光脉冲信息的时间比气体“陷阱”要长得多。
科学家们将根据光“陷阱”,找到最实用的方法来制造光计算机或量子计算机用的存储设备。这样一来,岂不是又要发生一场计算机革命了?