中国科学家将光存储1小时刷新德国纪录 没有违背“相对论”

来源:
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发布时间:
2021-06-23 21:46:50
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摘要:中国科学家将光存储1小时刷新德国纪录 没有违背“相对论”

       近期,中国科学技术大学郭光灿院士团队成功地将光“封印”在特殊晶体中,而1小时后放出来的光,还是“活”的!大幅刷新2013年德国团队所创造的1分钟的纪录。
       根据新华社的采访视频显示,科学家将一束长600米,秒速30万公里的光,装在一个很小的晶体里。

       将光留住1小时是什么意思?

       中国科学技术大学郭光灿院士团队李传峰老师介绍,确切的说这次实验是把一个600米的光脉冲让它停下来,存到一个5毫米厚(银币厚度)的晶体中,过1个小时后取出。

       如何让光速慢下来?

       中国科学技术大学郭光灿院士团队的90后副教授周宗权老师表示,光的速度是30万千米每秒,它是一个真空介质的速度。

       想要让光速更慢,那这时候就需要人工调控折射率。

       比如1997年哈佛大学通过人工调控光的折射率,最后观察到光速可以慢到了17米每秒。

       所以慢光的关键在于要人工调控介质的折射率,使得光在介质中的传输速度慢下来。
 
       如何装到5毫米的晶体里?

       周宗权老师表示,在实验中,光的传输速度被下调了几十万倍。

       因为光速变慢了,600米长的光脉冲等效的空间长度也被压窄了。

       就可以放到了一个五毫米的晶体里。

       如何让它保存1个小时?

       慢光只是光存储的第一步,第二步是停光,也就是让光停下来。

       把光场的激发转变成一群原子的激发。

       这些原子就像一个渔网一样,他们把光子给抓住了,而原子是在晶体里面,它们被牢牢束缚住的,它们只能在晶体里面来回震荡,但是不能离开它晶格当中的位置,这样我们就把光场给牢牢地抓在晶体里。
 
        能否实现时光倒流?

       既然把光留住了,那么能不能实现时光倒流呢?

       该团队成员表示:根据相对论的预言,如果真的想要时间倒流,需要运动的速度比光速更快。

       就是我们在实验当中改变的光速,它只是光在介质中的传输速度。实验没有违背相对论,而且我们的工作也不可能使得时光倒流。

       将光留住有什么用?

       主要目标是要实现光的量子U盘,也就是不再去建立量子中继,可以脱离光纤网络,把单个光子的量子态放到存储器里面,只要存储器寿命足够长,它就可以像经典U盘一样,可以用一个卡车或者飞机拖着它到处跑,想去哪里就可以拖着U盘去哪里。

       将对生活产生哪些影响?

       量子通讯相比于经典通信主要的优势就在于安全性,它更大的价值可能对于政府和军事的运用,它的信息保密的安全要求更高。

       目前,中国的这项成功引起国际学术的兴趣和讨论。比如将两台望远镜捕捉到的光保存后放到一起处理,可以突破单个望远镜的尺寸局限,大幅提升天文观测的精度。