牛逼!人類首次成功讓光停止傳播60秒

  5月28日信息,據國外媒體報道,在愛因斯坦的相對論框架中,光速被認為是無法“超越”的,這個宇宙中的“極限速度”一直是科學家突破的目標,如果我們無法實現超光速運行,那麼是否可以將光速減慢?來自德國達姆施塔特大學的研究人員成功將光“困”在晶體中長達60秒,該技術是實現並提高量子通信技術的關鍵一步。

  宇宙真空環境中傳播速度最快的光也無法逃脫人類的控制,特殊的晶體介質將光的速度降低,並徹底讓它“停止”,來自英國聖安德魯斯大學科學家托馬斯·克勞斯認為一分鐘對於控制光速的實驗而言已經是非常非常長了,這是一個重要的里程碑!

  哈佛大學的科學家們此前已經成功將光“限速”,並再次恢復光的速度,但是哈佛的實驗只將光速限制在千分之一秒內,光速被限制後僅為48公里每小時(38英里每小時)

  早在1999年,哈佛大學的物理學家Lene Vestergaard使用接近絕對零度的超流性氣態原子雲成功將一受控光束的速度降低至每秒17米,兩年後將光速受控停止在一個時間區間內。

  光速是目前宇宙真空環境中的“極限速度”,愛因斯坦相對論不允許物體的運動速度超過光速,光的速度為每秒186,282英里,確切說只要1.2862秒就能抵達月球。

  為了使宇宙速度最快的光“停止”下來,德國科學家使用了一種被稱為電磁感應透明效應(EIT)技術,通過量子相干效應使得光原子共振吸收頻率上變得透明,在EIT形成的頻譜上,只有一定頻率範圍內存在透明和不吸收的通道,因此德國科學家在設計實驗過程中需要對光脈衝的頻寬進行控制。

  事實上,電磁感應透明效應是三能級系統中量子干涉的結果,其光譜理論計算通常是利用基於原子密度矩陣的光學布拉赫方程式。

  在本次實驗中,科學家將受控光速指向含有鐠元素的硅酸釔晶體,通過控制激光束調節晶體的透明態和不透明態,使入射光束無法折射,最終在原子自旋的介入下控制光子攜帶的信息。

  此前也有相關實驗將受控光速注入低溫銣(87Rb)原子介質,達到降低光速的目的,利用偏極梯度冷卻法和壓縮式磁光陷阱增加受控原子團的密度。

  另外,哈佛–史密森天文物理中心也對該課題進行了研究,同樣採用玻色–愛因斯坦凝聚體原子團將光子攜帶的信息凍結,速度開始降低,最終存儲時間達到1毫秒,這些實驗對量子通訊有著很大的意義。




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