量子科学大突破 光线静止不是梦

piaoinkoeln

据福克斯新闻网报道，科学家们宣称他们在实验室里能够让光完全静止并在释放后令人其达到每秒186,000英里的速度运动。这是科学家对光-这一宇宙中迄今运动最快的物质，所做的一系列研究中的最重大发现。量子科技的难题即将获得重大突破，运算更快的量子电脑，以及高隐密性的量子传输，都不再是遥不可及的梦想。

    进行这一研究的两组科学家，分别是来自哈佛大学的Lene Vestergaard Hau教授和哈佛-史密森天文研究中心的Ronald L. Walsworth及Mikhail D. Lukin。他们的这一最新研究成果即将出版在最新一期的《自然》和《美国物理通讯》杂志上。

    科学家们对光究竟是具有粒子还是波动的特性一直争论不休。不过量子力学的出现，说明了光子其实具有粒波二性，而根据量子科学，电子上,下旋的特征，再加上它的重叠及对称性使其在电脑上应用前景极大，用量子技术制造的电脑功能将十分强大，远远超过目前以1与0方式运算的电脑。不过，这些技术都涉及光线储存问题，而光的散逸特性，让科学家们迟迟无法解决这个问题。

    Walsworth和Lukin曾经进行实验，可以把光的运行速度降缓甚至停止，他们把光束引入含有铷气的容器内，光线就会越来越黯淡，随后运行速度就会趋缓甚至停止。而引入另一股光束进入容器后，原来的光线就会再度恢复。

    这两组科学家很快就进入下一阶段，希望可以完全阻止光线散逸。他们都利用了EIT（电磁诱导透明）的技术，通过对某些气体进行特殊处理令其变为透明。

    举例来说，暗红色的镭射光谱频率，比较容易激发铷气，因此，就和音叉的拍频原理一样，利用两个频谱差异极小的光束，就可以生成一个铷气不容易吸收的光频，所以在第一道光束进入后，在投入第二道频谱接近的光线，就可以让铷气产生透明的“窗口”。

    但是，气体的原子还是对新的光频极为敏感，根据量子力学的理论，光线通过后所造成的互动影响，还是会让光线的移动速度减缓。不过，虽然可以减缓光的速度，但是却还是无法让光线停止，而且，随着光能越来越多，这个透明窗口，也会越来越窄小，甚至到了最后，光线就完全不能通过。

    斯坦福大学的物理学家Stephen Harris在1999年曾与此次实验的参与者Lene Vestergaard Hau教授合作在实验室中将原本运行速度是每秒186000英里的光束，降为只有38英里的时速。在谈道这次最新研究成果时，Stephen Harris激动地说：“这绝对是独一无二的！”。