光學研究翻開嶄新一頁 科學家讓光“止步”片刻

資料來源:新華網

2003年12月10日

新華網倫敦12月10日電(記者曹麗君)科學家在最新一期英國

《自然》雜志上報告說,他們在實驗室中成功使光波在傳播路線上

停止了片刻。這項成果被認為有助于提高傳統的光纖通信和數據傳

輸技朮,甚至可以幫助科學家建造設想中的量子計算機。

光在真空中的傳播速度為每秒30萬公里。近些年來,科學家利用

電場和磁場與介質相互作用的方式將光速放慢,目前世界上眾多實

驗室都可使光速降低到每秒鐘數米。科學家此前也曾嘗試讓光線停

止傳播,但因組成光線的光子完全被介質吸收而失敗。

美國哈佛大學研究人員說,借助電磁誘導透明效應可以解決原子態

的不透明介質吸收光的問題,光脈沖的量子狀態是可逆地“寫”入

介質的,好比計算機中的信息寫入磁盤。科學家發展了一種類似的

技朮使光脈沖的量子狀態也能儲存在電磁介質中,轉變成固定的電

磁脈沖,就如同把光“凍住”了一樣,這樣就有可能發展成光量子

存儲技朮。

在實驗中,他們將一束激光射向氣態銣原子介質。然后,用另外兩

束控制光束和介質相互作用,結果使介質產生了許多層次,對激光

進行交替傳輸和反射。激光在試圖穿透這些層次時,其中的光子在

層次之間來回反彈。最終,光子不再向前運動,“靜止”在一處。

只要兩束控制光被拿開,激光便又能向前自由傳播。

目前,研究人員只能使光線停止的時間維持在一毫秒以下,但這在

光學領域已是不小的成就。《自然》雜志的評論文章稱,“使光線

靜止不動的成果標志著量子光學翻開了嶄新的一頁”。