“光學(xué)環(huán)諧振器”:可以讓光“行為反常”
2019-01-18 14:03:30 來源:科技日報
據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站近日報道,英國國家物理實驗室的科學(xué)家建造了一個被稱為“光學(xué)環(huán)諧振器”的機器,在其中,光脈沖圍繞著彼此旋轉(zhuǎn),且控制光之行為的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則不再適用。新研究將有助于科學(xué)家更精確地操控光,進而催生新型光學(xué)電路。
在正常情況下,光表現(xiàn)出某些物理對稱性。首先,如果播放一段記錄了光的行為的錄像,然后倒帶,人們會發(fā)現(xiàn),在兩個時間方向上,光的行為舉止一樣,這被稱為“時間反演對稱性”。其次,光可以作為波傳播,擁有偏振現(xiàn)象,這種偏振通常保持不變,這是另一種對稱性。
但在新研制出的環(huán)形裝置內(nèi)部,光不僅失去了時間反演對稱性,而且偏振也改變了。在環(huán)內(nèi),光波轉(zhuǎn)圈并相互共振,產(chǎn)生了外部世界通常不存在的效果。
研究人員此前已經(jīng)知道,在某些情況下,當(dāng)光在光環(huán)內(nèi)彈跳時,它可能會失去時間反演對稱性,光的波峰不會在這一對稱性認(rèn)為它們應(yīng)該出現(xiàn)的位置出現(xiàn)。但在近日發(fā)表于《物理評論快報》雜志的這篇新論文中,研究人員指出,除了上述反常,光的偏振也會自發(fā)改變。
在最新研究中,將定時的激光脈沖泵入這款新裝置時,光的峰值以在時間反演對稱性下不可能出現(xiàn)的方式排列。當(dāng)光脈沖相互盤旋時,它們形成的圖案只在一個時間方向上起作用。與此同時,光失去了自身的垂直偏振——它的波不再以嚴(yán)格的上下方式移動,而是形成橢圓形。
研究人員指出,新研究不僅向人們展示了光不為人知的“面孔”,還為操縱光打開新的大門,使研究人員能更精確地工作,并研制出新型光學(xué)電路,用于原子鐘和量子計算機等設(shè)備內(nèi)。(劉霞)
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