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让光“行为反常”的机器问世 有助研制新型光学电路

来源:互联网编辑:甘2019-01-18 12:59:45分享
摘要:英科学家建造的光学环谐振器 图片来源:趣味科学网站  据美国趣味科学网站近日报道,英国国家物理实验室的科学家建造了一个被称为光学环谐振器的机器,在其中,光脉冲围绕着彼此旋转,且控制光之行为的标准规...

英科学家建造的“光学环谐振器” 图片来源:趣味科学网站

  据美国趣味科学网站近日报道,英国国家物理实验室的科学家建造了一个被称为“光学环谐振器”的机器,在其中,光脉冲围绕着彼此旋转,且控制光之行为的标准规则不再适用。新研究将有助于科学家更精确地操控光,进而催生新型光学电路。

  在正常情况下,光表现出某些物理对称性。首先,如果播放一段记录了光的行为的录像,然后倒带,人们会发现,在两个时间方向上,光的行为举止一样,这被称为“时间反演对称性”。其次,光可以作为波传播,拥有偏振现象,这种偏振通常保持不变,这是另一种对称性。

  但在新研制出的环形装置内部,光不仅失去了时间反演对称性,而且偏振也改变了。在环内,光波转圈并相互共振,产生了外部世界通常不存在的效果。

  研究人员此前已经知道,在某些情况下,当光在光环内弹跳时,它可能会失去时间反演对称性,光的波峰不会在这一对称性认为它们应该出现的位置出现。但在近日发表于《物理评论快报》杂志的这篇新论文中,研究人员指出,除了上述反常,光的偏振也会自发改变。

  在最新研究中,将定时的激光脉冲泵入这款新装置时,光的峰值以在时间反演对称性下不可能出现的方式排列。当光脉冲相互盘旋时,它们形成的图案只在一个时间方向上起作用。与此同时,光失去了自身的垂直偏振——它的波不再以严格的上下方式移动,而是形成椭圆形。

  研究人员指出,新研究不仅向人们展示了光不为人知的“面孔”,还为操纵光打开新的大门,使研究人员能更精确地工作,并研制出新型光学电路,用于原子钟和量子计算机等设备内。(记者刘霞)

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