大陸科學家成功把光“封印” 1小時后放出來還是活的

讓每秒30萬公里的光停下來,這并不是天方夜譚,近期,大陸科學技術大學部郭光燦院士團隊成功地讓光“慢下來”,甚至“停下來”,“封印”在特殊晶體中。更重要的是,1小時后放出來的光,還是“活”的!

近期,國際學術期刊《自然·通訊》發表了該成果,大陸科學家成功將一段600米長的光停下來,存在了一個5mm厚的晶體中。

4月22日,郭光燦院士團隊的李傳鋒、周宗權等在光量子存儲領域取得重要突破,其將相干光存儲時間提升至1小時,創造了新的世界紀錄。

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其實過程很簡單,第一步讓光慢下來,第二步把光封印住。

怎么讓光慢下來呢?其實,30萬公里/秒是光在真空下的速度,在介質中,光的速度則要除以折射率,比如玻璃的折射率一般是1.5,那么光在玻璃中的速度就是20萬公里/秒,

也就是說,我們只要提升介質的折射率,就能讓光慢下來,

早在1999年,哈佛大學部團隊使用外加磁場的冷原子氣體,把光速降到17米每秒,相關論文登上Nature封面,封面圖內容是一輛腳踏車在和光賽跑,

而這次科學家將介質的折射率提升到了幾十萬倍,不但光速慢了下來,光的長度也被極限壓縮,

第二步把光封印,就是把光場的激發轉變成一群原子的激發,原子就像漁網一樣把光子抓住,因為原子無法在晶體中移動,而是被牢牢束縛住震蕩,光子自然也無法移動。



中科大團隊光量子儲存方案:a.ZEFOZ 磁場下的能級結構;b. 系統光路示意圖

對于可能的應用,該團隊副教授周宗權表示:“沿著遠程量子通信這條路走下去,那么就只有兩個方向,量子中繼和量子隨身碟。”

具體而言,如果在量子中繼衛星上部署光量子存儲技術,一小時的存儲時間足以讓一個衛星從西半球覆蓋到東半球,形成全球范圍的覆蓋。

量子隨身碟則是量子技術中出現的專屬存儲方式,擁有著基于量子力學原理的安全性,就像是一個有高級密鑰的隨身碟。下一步,他計劃先在實驗室研發出量子隨身碟原型機,未來期望能真正走向實用。

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