光陷阱

澳大利亞國立大學的物理學家傑文·朗戴爾及其同事利用新型光陷阱，首次成功地將一個光脈衝“凍住”了足足1秒鐘的時間，這是以前最好成績的1000倍。這種陷阱保存光脈衝信息的時間比氣體陷阱或不夠穩定的晶體陷阱要長得多。

基本介紹

• 中文名：光陷阱
• 外文名：Light trap

澳大利亞國立大學的物理學家傑文·朗戴爾及其同事利用新型光陷阱，首次成功地將一個光脈衝“凍住”了足足1秒鐘的時間，這是以前最好成績的1000倍。將“凍住”光束的時間大大延長，意味著可能據此找到實用方法，來製造光計算機或量子計算機用的存儲設備。

要使光停住腳步，需要一種特殊的陷阱，其中的原子溫度極低，幾乎靜止，以至於每個原子都有著同樣的量子態。通常情況下，這樣一團凍結的原子是不透明的，但仔細校準後的雷射能夠在其中“切割”出一條通道，使得一個光脈衝從另一方向傳播過來時，陷阱相對於它來說是透明的。一旦切斷雷射，陷阱立刻又變得不透明，光脈衝就被困在陷阱里了。恢復雷射照射，光脈衝將繼續傳播。

陷阱的秘密在於它並不像普通陷阱困住物體那樣困住光線，而是通過建立“量子衝突”來保存住光脈衝的信息。雷射和光脈衝對原子的作用是相反的，導致原子發生“糾纏”，處於兩種量子態的混合狀態。切斷雷射時，原子吸收光脈衝，但光脈衝並沒有丟失，原子仍然糾纏在不同量子態中，光脈衝的信息給它們留下了印記。只要原子不移動或改變，就能完全保有光脈衝的信息。

以前的光陷阱只能堅持約1毫秒，隨後就由於原子的移動而崩潰了。這次科學家利用摻有稀土元素鐠的矽酸鹽晶體，製造出一種“超級光陷阱”。由於晶體是固態的，而且鐠的磁穩定性非常好，因此這種陷阱保存光脈衝信息的時間比氣體陷阱或不夠穩定的晶體陷阱要長得多。