物理学家首次操纵了“量子光”，取得了重大突破

发布时间：2023-03-24 14:04:08 所属栏目：外闻来源：

导读：一个由国际物理学家组成的团队，首次成功地操纵了少量相互关联密切的轻粒子——也就是所谓的光子。

这听起来可能有点晦涩难懂，但这是量子领域的一项根本性突破，可能会带来我们目前做梦都想不到的技术

一个由国际物理学家组成的团队，首次成功地操纵了少量相互关联密切的轻粒子——也就是所谓的光子。

这听起来可能有点晦涩难懂，但这是量子领域的一项根本性突破，可能会带来我们目前做梦都想不到的技术。

这项基础科学，为量子增强测量技术和光子量子计算的进步开辟了道路。尽管物理学家们在控制量子纠缠原子方面做出了杰出的贡献,但是使用光来完成同样的目标已经证明有更大的挑战。

在这个新的实验中，来自悉尼大学和瑞士巴塞尔大学的一个团队向一个量子点（人工制造的原子）发射了一个单光子和一对绑定光子，并可测量直接的光子自身和所连接的光子的时间间隔。

来自巴塞尔大学的联合主要作者、物理学家娜塔莎·汤姆（Natasha Tomm）解释道：“我们的设备能造成光子之间的强烈相互作用,所以我们能观察到同光子接触的两者之间存在很大的差异。”

“我们观察到，与两个光子相比，一个光子延迟的时间更长。在这种非常强的光子-光子相互作用下，两个光子以所谓的双光子束缚态的形式纠缠在一起。”

在激光器内部，电流或光源被用来激发玻璃或晶体等光学材料原子内的电子。

这种激发使电子在原子核中沿着轨道上升。当它们回到正常状态时，就会以光子的形式发射能量。这些是“受激”发射，这一过程意味着，所有产生的照片都具有相同的波长，而正常的白光是不同频率（颜色）的混合。

这些光子运动一致，以相同的速度和方向移动，并不断累积，直到最终它们克服了镜子和光学介质，在一束完全同步的光束中自由爆发，可以在很远的距离上保持锐利的聚焦。

这一新的突破，现在已经实现了对单个光子以及来自单个原子的小群光子的受激发射和探测，使它们变得强相关 —— 换句话说，“量子光”。这是一个巨大的进步。

物理学家萨汉德·马哈茂迪安说：“通过证明我们可以识别并操控光束缚状态,我们将迈出一条重要的路径,将量子光应用于现实世界。”

“我们可以应用同样的原理来开发更高效的设备，让我们获得光子束聚氮。这在从生物学到先进制造和量子信息处理等广泛领域的应用中都非常有前景。”

（编辑：汽车网）

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