光(guāng)與物(wù)質“聯姻”産出新奇粒子 有助構建功能強大(dà)的(de)量子通(tōng)信系統

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光(guāng)與物(wù)質“聯姻”産出新奇粒子 有助構建功能強大(dà)的(de)量子通(tōng)信系統 2019-07-09 10:57 慕光(guāng)Laser 關注 據外媒報道，美(měi)國科學家在最新一期《自然》雜志撰文稱，他(tā)們用(yòng)激光(guāng)搖動電子，制造出了(le)由部分(fēn)原子和(hé)部分(fēn)光(guāng)組成的(de)混合粒子，其擁有多(duō)種新行爲。除了(le)解物(wù)質在量子尺度上的(de)表現之外，這項工作有望幫助科學家創建功能更強大(dà)的(de)計算(suàn)機甚至量子通(tōng)信系統。 最新研究負責人(rén)、芝加哥(gē)大(dà)學的(de)喬納森·西蒙教授領導的(de)實驗室一直試圖打破物(wù)質和(hé)光(guāng)之間的(de)藩籬，以研究它們的(de)基本屬性。用(yòng)光(guāng)制造物(wù)質的(de)一個步驟是，制造出彼此能像物(wù)質一樣相互作用(yòng)的(de)光(guāng)子。但一般情況下(xià)，光(guāng)子以光(guāng)速拉伸，根本不會相互反應。 研究負責人(rén)之一、博士後研究員羅根·克拉克說：“爲了(le)使光(guāng)子相互碰撞，我們使用(yòng)原子作爲‘中間人(rén)’。但是由于光(guāng)子隻與電子軌道處于非常特殊能級的(de)原子相互作用(yòng)，因此，我們希望制造出處于我們所需能級的(de)電子軌道的(de)副本。” 此前，克拉克已經開發出了(le)搖動量子材料的(de)操縱技術——弗洛凱工程法。現在，他(tā)利用(yòng)這一方法，搖動電子來制作特定的(de)副本。通(tōng)過改變激光(guāng)場的(de)強度，讓其與原子共振精确調諧，它們可(kě)以改變電子的(de)軌道。而且，通(tōng)過周期性地改變該強度來搖動電子的(de)軌道，他(tā)們獲得(de)了(le)期望的(de)副本。 随後，通(tōng)過讓光(guāng)子與這些搖動的(de)原子相互作用(yòng)，該團隊創造了(le)所謂的(de)“弗洛凱極化(huà)子”。這是一種準粒子，部分(fēn)是光(guāng)，部分(fēn)是原子，與普通(tōng)光(guāng)子不同，其彼此之間的(de)相互作用(yòng)非常強烈，這些相互作用(yòng)對于用(yòng)光(guāng)制造物(wù)質至關重要。