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科幻电影中的牵引光束雏形诞生?但它目前只能移动一个原子

http://www.tzgcjie.com 来源:前瞻网            发布时间:2018-11-01 19:33:22

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这是科幻小说的主要内容,但研究人员已经发现了一种现实生活中的牵引光束。

阿德莱德大学(University of Adelaide)表示,其牵引光束(或轻型能量阱)工作完美,但有一点需要注意。

目前,与《星际迷航》的灵感来源不同,它只能移动原子。

在《星球大战》(Star Wars)和《星际迷航》(Star Trek)中很流行的是利用牵引光束将太空飞船拉入空间站,但目前这种牵引束只能将原子拉入一种特殊光纤中心的一个微小孔中,离电影中的极具未来感的场景还差得远。

研究人员表示这是首次利用光束将物体吸引至光源处,虽然仅是在微观层面上。

专家表示,这一突破性的实验可能为量子实验铺平道路,量子实验可能会带来新的安全通信或先进的传感技术。

研发这一技术的博士生阿什比·希尔顿(Ashby Hilton)说,虽然在电影中,牵引光束是绿色或蓝色的,但在这种情况下,这是由看不见的红外线组成的。

“光束抓住了漂浮在一个几乎完全没有气体的空间里的原子——地球外太空的一个小样本。”

这种牵引光通过红外线与原子相互作用产生能量变化,从而驱动原子到达光束中最强烈的部分。

“每一个进入牵引光束的原子都被拉进纤维——没有逃脱。”

“原子一旦被吸进光纤内部,就可以长时间保持。”

“我们的实验表明,我们可以非常精确地控制光线,从而产生精确的条件来控制原子。”

牵引光通过红外线与原子相互作用产生能量变化,从而驱动原子到达光束中最强烈的部分。

发表在《应用物理评论》杂志上的研究人员说,这是科学家首次能够证明一种高效的“波导陷阱”。

“真正令人兴奋的是,现在我们有可能对这些被捕获的原子进行量子实验,”首席研究员Philip Light博士说。

“我们的第一个实验打算使用这些储存的原子作为量子存储器的元素。”

他说:“我们希望我们的工作最终能成为绝对安全的通信渠道的一部分,国防、情报和工业显然对这一渠道很感兴趣。”

研究人员现在正在进入下一个阶段,在这个阶段,牵引光束是由一个中空的光锥而不是一束固体光形成的。

在这个新的结构中,原子将被保持在光锥的中心,那里是完全黑暗的。

Light博士说:“这是一个非常强大的想法——我们可以移动和操纵原子,但能够保护原子不受强光的干扰。”

研究人员实际上已经创建了一个量子漏斗,可以让他们在不破坏原子脆弱的量子状态的情况下更长时间地引导和捕获原子。

IPAS主任Andre Luiten教授说:“我们的研究人员正在操纵和测量单个原子和分子,以感知我们周围的世界。”

“量子传感的新时代开启了各种各样的可能性,从尝试通过发现呼吸中的特定分子来检测疾病,到协助矿工探测矿藏,和通过探测与潜艇活动相关的异常磁场来进行防御。”

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