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【北京】科學(xué)家首次成功地將一個(gè)光脈沖“凍住”了足足1秒鐘的時(shí)間,這是以前最好成績(jì)的1000倍。將凍住光束的時(shí)間大大延長(cháng),意味著(zhù)可能據此找到實(shí)用方法,來(lái)制造光計算機或量子計算機用的存儲設備。
要使光停住腳步,需要一種特殊的陷阱,其中的原子溫度極低,幾乎靜止,以至于每個(gè)原子都有著(zhù)同樣的量子態(tài)。通常情況下,這樣一團凍結的原子是不透明的,但仔細校準后的激光能夠在其中“切割”出一條通道,使得一個(gè)光脈沖從另一方向傳播過(guò)來(lái)時(shí),陷阱相對于它來(lái)說(shuō)是透明的。一旦切斷激光,陷阱立刻又變得不透明,光脈沖就被困在陷阱里了?;謴图す庹丈?,光脈沖將繼續傳播。
陷阱的秘密在于,它并不是普通陷阱困住物體那樣困住光線(xiàn),而是通過(guò)建立“量子沖突”(quantum conflict)來(lái)保存住光脈沖的信息。激光和光脈沖對原子的作用是相反的,導致原子發(fā)生“糾纏”,處于兩種量子態(tài)的混合狀態(tài)。切斷激光時(shí),原子吸收光脈沖,但光脈沖并沒(méi)有丟失,原子仍然糾纏在不同量子態(tài)中,光脈沖的信息給它們留下了印記。只要原子不移動(dòng)或改變,就能完全保有光脈沖的信息。
以前的光陷阱只能堅持約1毫秒,隨后就由于原子的移動(dòng)而崩潰了。澳大利亞國立大學(xué)的物理學(xué)家Jevon Longdell 及其同事利用摻有稀土元素鐠的硅酸鹽晶體,制造出一個(gè)“超級光陷阱”。由于晶體是固態(tài)的,而鐠的磁穩定性非常好,這個(gè)陷阱保留光脈沖信息的時(shí)間比氣體陷阱或不夠穩定的晶體陷阱要長(cháng)得多??茖W(xué)家在8月5日的《物理評論通報》(PRL)上報告了這一成果。
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