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哈佛教授的巫术:让光来“跳舞”--闻未闻奇闻站
  作者:佚名    奇难探索来源:不详    点击数:    更新时间:2007-11-26

 
在过度冷却气体中,物理学家让光和物质进行交换。这项技术表明科学家在光纤通信和量子信息传输方面已前进一步。
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听起来这像是骗人的把戏。你将光照进一股气体内,突然,你发现这股光被吞没在气体之中,然后将这些气体转移到另外一个容器中,结果光又从里面有力而出。

或许你不相信这是真的,但是据《自然》杂志报道,哈佛大学的物理学家Lene Vestergaard Hau和她的同事确实做到了,当然,他们不是使用了魔法,而是利用了奇妙的量子力学。

首先,她们将一束光脉冲射向一个由200万个钠原子组成的超冷气体云团中减慢其速度,然后超冷钠原子将光脉冲完全的摧毁掉,但在钠原子中却拷贝下了它们的“记忆”。

然后,他们将一部分钠原子分流到另外一股由超冷钠原子组成的气团中,并且用一股激光束射向它们,这激起了保存在钠原子里的原始光脉冲的“记忆”并显现了出来,虽然很微弱,但是没有发生改变。

Hau说这┏淠圃泳腿纭巴ㄐ旁薄币谎诹焦赡圃仆胖湟贫强梢运凳窃脊饴龀宓摹拔镏士奖础保憧梢园阉醋魇峭渡湓诔淠圃幽诘囊皇狻?p>

这个过程可以被应用于操纵量子计算机内的信息,量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置,它要比传统的计算机装置功能强大的多。而且研究人员认为它对传统的光纤通信也有重要价值,例如可以用来储存保留光束中的信息等。

墨西哥波浪

根据量子力学,这项实验成功必须依赖于原子可以像波浪一样作一致的运动。通常,原子在表现出波浪般的动作时总是独立于周围的原子,就像在球场内看比赛的球迷任意挥舞自己的手臂一样。但是假如一组原子的温度被降低到很低,它们就会表现出一致的动作,就像足球场内的球迷制造的“墨西哥波浪”一样(足球场内球迷的波浪式助威潮源于墨西哥所以将其叫做墨西哥波浪)。

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墨西哥波浪

这项实验叫做玻色-爱因斯坦凝聚体实验,光脉冲里的信息编码可以转移到原子波内。因为所有的原子都相互结合在一起运动,这些信息不会丢失。

Hau和他的研究小组先前曾验证过玻色-爱因斯坦凝聚体可以减慢光束甚至将其停顿的现象。凝聚体的形成需要极低的温度,在这个实验中,科学家将钠原子的温度降到很低时形成了凝聚体,因此

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