科學(xué)家在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中將光線(xiàn)減慢了 10,000 倍

科學(xué)家之前已經(jīng)確定了這種光可以放慢速度在某些情況下，一項(xiàng)新的研究展示了一種實(shí)現(xiàn)它的方法，該方法有望成為迄今為止最有用的方法之一。

來(lái)自廣西大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院的這一突破背后的研究人員表示，他們的方法可以使計(jì)算和光通信.

光在太空的空曠中飛馳，只以一種速度移動(dòng)，而且只有一種速度——每秒 299,792 公里（約 186,000 英里）。然而，如果你在它的路徑上扔出一堆電磁場(chǎng)，比如那些圍繞普通物質(zhì)的電磁場(chǎng)，這種非凡的速度就會(huì)開(kāi)始減慢。

大多數(shù)透明材料會(huì)減慢光線(xiàn)的一小部分。正是速度的變化導(dǎo)致光在從一種介質(zhì)傳遞到另一種介質(zhì)時(shí)彎曲。但真正踩剎車(chē)需要特殊的材料，如光子晶體，甚至是超冷量子氣體。

“我們?cè)O(shè)想我們的工作為實(shí)現(xiàn)納米光子芯片中的超強(qiáng)光物質(zhì)相互作用提供了一個(gè)全新的方向。寫(xiě)研究人員在他們發(fā)表的論文中。

新方法建立在所謂的電磁感應(yīng)透明（EIT），它使用巧妙的激光技巧來(lái)操縱儲(chǔ)存在真空中的氣體中的電子——本質(zhì)上是將其從不透明變?yōu)橥该鳌?/p>

這意味著激光燈可以通過(guò)，但由于它縱的方式，它也會(huì)減慢速度。這對(duì)物理學(xué)家來(lái)說(shuō)非常有趣，但這種方法也意味著大量的光和能量會(huì)在此過(guò)程中丟失。

為了減少這種損耗并提高整個(gè)系統(tǒng)的效率，研究人員采用了EIT的一些原理來(lái)控制光線(xiàn)，并設(shè)計(jì)了一種新材料減慢光線(xiàn)。該材料是一種超表面 - 一種合成的 2D 結(jié)構(gòu)，其特性與自然界中的任何材料都不同。

該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的超表面由非常薄的層制成硅——就像今天的計(jì)算芯片一樣——并且在保持和釋放能量（在這種情況下，來(lái)自光）的方式上被證明比現(xiàn)有的選項(xiàng)要好得多。

根據(jù)研究人員獲得的結(jié)果，該系統(tǒng)中的光可以減慢10,000倍以上。同時(shí)，光損失比其他產(chǎn)品減少五倍以上可比較的方法.

新方法的關(guān)鍵是超表面最微小的構(gòu)建塊（稱(chēng)為超原子）的定位方式。在這種情況下，它們基本上足夠接近以合并在一起，這反過(guò)來(lái)又會(huì)影響光線(xiàn)通過(guò)時(shí)的處理方式。

最終的結(jié)果是，所有這些復(fù)雜的科學(xué)都更好地控制了光的傳播方式。由于光在從寬帶互聯(lián)網(wǎng)到量子計(jì)算，有許多潛在的應(yīng)用。

這并不是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的唯一方法進(jìn)一步減慢光線(xiàn)，除了水等物質(zhì)中發(fā)生的自然減慢之外，但它的有效性和可擴(kuò)展性使其成為進(jìn)一步研究的有前途的選擇。

“有了這些發(fā)現(xiàn)，我們的研究為定制超表面中的光流開(kāi)辟了一條新途徑，”寫(xiě)研究人員。

該研究已發(fā)表在納米字母.

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