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科技工作者之家 2018-11-01
据《应用物理评论》(Physical Review Applied)杂志10月12日刊发的一篇研究论文称,澳大利亚阿德莱德大学(University of Adelaide)下属光子学和高级传感研究所(IPAS)的研究人员已经创造出电影《星球大战》(Star Wars)中存在的一种强大的原子牵引光束(tractor beam),即原子光驱动能量阱(light-driven energy trap)。这种牵引光束不像电影中的那样能将太空飞船吸入空间站,而是能将原子拉进一种特殊光纤中心的微小孔中。这一技术为新的量子实验开辟了道路,而这些实验则可能会研发出新的安全通信手段或先进的传感技术。这是科学家首次能够生成并证明一种高效的“波导陷阱”。
开发这一技术的博士生阿什比·希尔顿(Ashby Hilton)介绍道:“虽然在电影中,牵引光束是绿色或蓝色的,但是在我们的实验中,这类陷阱是由看不见的红外线组成。该光束抓住了漂浮在一个几乎完全没有气体存在的空间中的原子——这是在地球上模拟外太空环境的一个微型样本。进入牵引光束的每一个原子都会被拉进光纤中,无一例外。一旦被吸进光纤内部,原子就能被长时间地捕获。实验表明,我们可以非常精确地控制光线,从而产生精确的条件来控制原子。”
牵引光束在红外线与原子的相互作用下运作并产生能量变化,从而将原子推送至光束中最强烈的部分。该研究的首席研究员菲利普·莱特(Philip Light)博士解释道:“真正令人兴奋的是,现在我们拥有在这些被捕获的原子上进行量子实验的可能性。我们的第一批实验打算用这些储存的原子作为量子存储器的基本元素。我们希望我们的研究工作最终能助力构建绝对安全的通信渠道,而这对于国防、情报和工业显然都是极具吸引力的。”
科界原创
编译:Jonathan
审稿:阿淼
责编:张梦
期刊来源:《应用物理评论》
期刊编号:2331-7019
原文链接:
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181030114458.htm
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