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光与物质“联姻”产出新奇粒子 |
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有助构建功能强大的量子通信系统 |
据物理学家组织网近日报道，美国明升体育app家在最新一期《自然》杂志撰文称，他们用激光摇动电子，制造出了由部分原子和部分光组成的混合粒子，其拥有多种新行为。除了解物质在量子尺度上的表现之外，这项工作有望帮助明升体育app家创建功能更强大的计算机甚至量子通信系统。
最新研究负责人、芝加哥大学的乔纳森·西蒙教授领导的实验室一直试图打破物质和光之间的藩篱，以研究它们的基本属性。用光制造物质的一个步骤是，制造出彼此能像物质一样相互作用的光子。但一般情况下，光子以光速拉伸，根本不会相互反应。
研究负责人之一、博士后研究员罗根·克拉克说：“为了使光子相互碰撞，我们使用原子作为‘中间人’。但是由于光子只与电子轨道处于非常特殊能级的原子相互作用，因此，我们希望制造出处于我们所需能级的电子轨道的副本。”
此前，克拉克已经开发出了摇动量子材料的操纵技术——弗洛凯工程法。现在，他利用这一方法，摇动电子来制作特定的副本。通过改变激光场的强度，让其与原子共振精确调谐，它们可以改变电子的轨道。而且，通过周期性地改变该强度来摇动电子的轨道，他们获得了期望的副本。
随后，通过让光子与这些摇动的原子相互作用，该团队创造了所谓的“弗洛凯极化子”。这是一种准粒子，部分是光，部分是原子，与普通光子不同，其彼此之间的相互作用非常强烈，这些相互作用对于用光制造物质至关重要。
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