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在特定條件下光子能通過自身特殊力組成“分子”

發(fā)布:cyqdesign 2015-09-14 10:39 閱讀:1892
以往人們認為,《星球大戰(zhàn)》中絕地武士用的光劍是磁場約束下的等離子體,而不是由光子構(gòu)成。一個由美國國家標準與技術(shù)研究所(NIST)和馬里蘭州多家大學(xué)科學(xué)家組成的研究團隊最近發(fā)現(xiàn),無質(zhì)量的光粒子可以通過自身特殊的力結(jié)合成一種“分子”,雖然還達不到光劍的程度,卻向著用光構(gòu)造物體邁進了一步。 c y=I0  
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概念示意圖顯示:在特定條件下,光子能組合成一種“雙原子分子”的狀態(tài)。中間啞鈴型代表兩個光子以波的形式結(jié)合在一起,間隔一定距離。
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2013年,來自哈佛大學(xué)、加州理工大學(xué)和麻省理工學(xué)院的科學(xué)家合作發(fā)現(xiàn)了一種方法,成功在光飛行過程中把兩個光子結(jié)合在一起,使其中一個“坐”在另一個上面,形成重疊。該實驗被認為是一項突破,因為此前還沒人能把單個光子結(jié)合。 $i,6B9  
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新發(fā)現(xiàn)建立在以往多個團隊的研究基礎(chǔ)之上。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,NIST與同行團隊聯(lián)合,從理論上證明了只需調(diào)整結(jié)合過程中的幾個參數(shù),光子就會“肩并肩”地彼此間隔一定距離飛行,就像兩個氫原子結(jié)合成一個氫分子那樣。NIST的阿萊克斯·戈什科夫說:“本質(zhì)上這并不是一種分子,只是有類似的結(jié)構(gòu)。我們正在學(xué)習(xí)如何構(gòu)建復(fù)雜的光態(tài),然后是構(gòu)建更復(fù)雜的物體。這是第一次證明了如何把兩個光子以有限距離結(jié)合在一起。” XGE 2J  
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至于造出光分子后能否造出一把光劍的問題,戈什科夫認為,這在短期內(nèi)還不太可能,主要是因為將光子結(jié)合在一起所需的極端條件無法用普通實驗設(shè)備達到,但造出光分子在其他方面很有用。 g(-;_j!=  
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如果能設(shè)計操縱光子之間的相互作用,將會大大改進從通訊到高清成像領(lǐng)域的許多技術(shù)。如用來精確校準光傳感器的儀器,新發(fā)現(xiàn)能更容易地造出一種“標準亮度”,在檢測時發(fā)出精確數(shù)目的光子。在工業(yè)方面,將光子結(jié)合并糾纏在一起,有望造出用光子作信息處理的“光子計算機”,而且數(shù)據(jù)傳輸和處理都能直接以光子操作的話,將會減少大量能耗。 t{/:(