“光”是物质?科学家成功“冻结光线”

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【新唐人北京时间2020年06月10日讯】德国研究人员冻结了宇宙中速度最快的东西:。他们做出这样破纪录的事情长达一分钟之久,让光减速,甚至完全停止。事实上,研究人员曾利用冷原子保持光线静止不动达16秒。
《物理评论快报》(Physical Review Letters)报导,为了确保它保持量子相干(coherence)性质(意即它信息的状态),如此可能建构以为基础的量子记忆体。能够将光线冻结越久,就运算而言则更好,也因此能允许在更长的距离里有更安全的量子通信。

冻结光线不是件容易的事,不是把光放进冰箱里。光线是每秒移动3亿公尺的电磁辐射,在一分钟内,它可以行进约1100万英里(1800万公里),或往返月球20趟。至少可以说,这是一个相当聪明又快速的媒介。

光线是每秒移动3亿公尺的电磁辐射,在一分钟内,它可以行进1800万公里,或往返月球20趟。(示意图/needpix)

在这个特殊的实验中,研究人员Georg Heinze和他的团队将光相干性转换成原子相干性。他们利用量子干涉效应,使不透明介质(在这个情况里指的是晶体)在小范围的光谱内变成透明,这个流程称之为电磁感应引发透明(electromagnetically induced transparency,EIT)。

研究人员将雷射光(光的来源)打过这个晶体,传送其原子至两种状态的量子叠加。然后第二光束关闭了第一道雷射,结果就看到晶体变透明。因此研究人解除叠加状态,将第二道雷射光锁在其中。研究人员将讯息以100微米长,有三条横纹的照片形式储存,之后并成功地撷取这些信息,证明了他们的成就。

物理学家Hugues de Riedmatten在物理评论“Physics Review”中有一篇相关的文章说到,这比先前在原子气体的演示的结果好了大约六个量级数。对于提供空间复用的长时间储存量子记忆体,也出现了令人振奋的可能性,也就是说,可以储存不同的量子位元作为不同像素。

今后,研究人员将尝试使用不同的物质,以进一步增加讯息储存的持续时间。

(转自看中国/责任编辑:叶萍)

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