宇宙真空環(huán)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(zhì)將光的速度降低,并徹底讓它“停止”,來自德國達(dá)姆施塔特大學(xué)的研究人員成功將光“困”在晶體中長達(dá)60秒,該技術(shù)是實(shí)現(xiàn)并提高量子通信技術(shù)的關(guān)鍵一步。
哈佛大學(xué)的科學(xué)家們此前已經(jīng)成功將光“限速”,并再次恢復(fù)光的速度,但是哈佛的實(shí)驗(yàn)只將光速限制在千分之一秒內(nèi),光速被限制后僅為48公里每小時(shí)(38英里每小時(shí))
光速是目前宇宙真空環(huán)境中的“極限速度”,愛因斯坦相對論不允許物體的運(yùn)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(dá)月球。
為了使宇宙速度最快的光“停止”下來,德國科學(xué)家使用了一種被稱為電磁感應(yīng)透明效應(yīng)(EIT)技術(shù),通過量子相干效應(yīng)使得光原子共振吸收頻率上變得透明,在EIT形成的頻譜上,只有一定頻率范圍內(nèi)存在透明和不吸收的通道,因此德國科學(xué)家在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中需要對光脈沖的頻寬進(jìn)行控制。
事實(shí)上,電磁感應(yīng)透明效應(yīng)是三能級系統(tǒng)中量子干涉的結(jié)果,其光譜理論計(jì)算通常是利用基于原子密度矩陣的光學(xué)布拉赫方程式。
在本次實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)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(diào)節(jié)晶體的透明態(tài)和不透明態(tài),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。