最新发现扭转和转移光线的方法,将为新量子技术打开大门!

美国国家物理实验室(NPL)在光子学方面的最新研究成果可能为新量子技术和电信系统打开大门美国国家物理实验室(NPL)研究人员发现了光的一些不寻常性质,这些性质可能会为开发全新电子设备和应用开辟道路。光广泛应用于电子通信和计算。光纤只是光如何被用来促进全球电话和互联网连接的一个常见例子。正如2019年1月14日发表在《物理评论快报》上概述的那样,NPL的研究人员研究了如何在光学环形谐振器中控制光,这是一种可以存储极高光强度的微型设备。

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博科园-科学科普:就像某些“耳语”可以在窃窃私语的画廊里传播,并在另一边被听到一样,在光学环形谐振器中,光的波长在设备周围共振。该研究首次使用光学环形谐振器来识别两种自发对称性断裂的相互作用。通过分析光脉冲之间时间是如何变化的以及光是如何极化,该团队已经能够揭示操纵光的新方法。例如,光通常会遵循所谓的“时间逆转对称性”,这意味着如果时间逆转,光应该回到它的起源。然而,正如这项研究表明,在高光强下,这种对称性在光学环形谐振腔中被打破。

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图片:CC0 Public Domain

该项目的科学家Francois Copie解释说:当用短脉冲播种环形谐振腔时,谐振腔内的循环脉冲要么在种子脉冲之前到达,要么在种子脉冲之后到达,但绝不会同时到达。作为一种潜在的应用,它可以用于组合和重新排列光脉冲,例如在电信网络中。研究还表明,光在环形谐振器中可以自发地改变偏振。这就好像一根吉他弦最初是垂直拨动,但突然开始以顺时针或逆时针的圆周运动振动。

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这不仅提高了我们对光子学中的非线性动力学理解,有助于指导更好的光学环形谐振器开发,以用于未来的应用(例如用于精确计时的原子钟),而且将帮助科学家更好地理解我们如何在传感器和量子技术的光子电路中操纵光。国家物理实验室(NPL)的高级研究科学家Pascal Del'Haye说:光学已经成为电信网络和计算系统的重要组成部分。了解如何在光子电路中操纵光,将有助于开启一整套新技术,包括更好的传感器和新的量子能力,这些在我们的日常生活中将变得越来越重要。

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博科园-科学科普|研究/来自:美国国家物理实验室(NPL)

参考期刊文献:《物理评论快报》

DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.013905

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