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中国科学家成功把光"封印" 1小时后放出来还是活的

2021-06-23 21:37:31 来源:快科技 作者:随心 编辑:Noir 浏览:loading

让每秒30万公里的光停下来,这并不是天方夜谭,近期,中国科学技术大学郭光灿院士团队成功地让光“慢下来”,甚至“停下来”,“封印”在特殊晶体中。更重要的是,1小时后放出来的光,还是“活”的!

近期,国际学术期刊《自然·通讯》发表了该成果,中国科学家成功将一段600米长的光停下来,存在了一个5mm厚的晶体中。

4月22日,郭光灿院士团队的李传锋、周宗权等在光量子存储领域取得重要突破,其将相干光存储时间提升至1小时,创造了新的世界纪录。

其实过程很简单,第一步让光慢下来,第二步把光封印住。

怎么让光慢下来呢?其实,30万公里/秒是光在真空下的速度,在介质中,光的速度则要除以折射率,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20万公里/秒。

也就是说,我们只要提升介质的折射率,就能让光慢下来。

早在1999年,哈佛大学团队使用外加磁场的冷原子气体,把光速降到17米每秒,相关论文登上Nature封面,封面图内容是一辆自行车在和光赛跑。

而这次科学家将介质的折射率提升到了几十万倍,不但光速慢了下来,光的长度也被极限压缩。

第二步把光封印,就是把光场的激发转变成一群原子的激发,原子就像渔网一样把光子抓住,因为原子无法在晶体中移动,而是被牢牢束缚住震荡,光子自然也无法移动。


中科大团队光量子储存方案:a.ZEFOZ 磁场下的能级结构;b. 系统光路示意图

对于可能的应用,该团队副教授周宗权表示:“沿着远程量子通信这条路走下去,那么就只有两个方向,量子中继和量子U盘。”

具体而言,如果在量子中继卫星上部署光量子存储技术,一小时的存储时间足以让一个卫星从西半球覆盖到东半球,形成全球范围的覆盖。

量子U盘则是量子技术中出现的专属存储方式,拥有着基于量子力学原理的安全性,就像是一个有高级密钥的U盘。下一步,他计划先在实验室研发出量子U盘原型机,未来期望能真正走向实用。

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