光子能通過自身特殊力組成“分子”
- 發佈時間：2015-09-14 01:31:02 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京9月13日電 （記者常麗君）以往人們認為，《星球大戰》中絕地武士用的光劍是磁場約束下的電漿體，而不是由光子構成。一個由美國國家標準與技術研究所（NIST）和馬利蘭州多家大學科學家組成的研究團隊最近發現，無品質的光粒子可以通過自身特殊的力結合成一種“分子”，雖然還達不到光劍的程度，卻向著用光構造物體邁進了一步。
2013年，來自哈佛大學、加州理工大學和麻省理工學院的科學家合作發現了一種方法，成功在光飛行過程中把兩個光子結合在一起，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合。
新發現建立在以往多個團隊的研究基礎之上。據物理學家組織網近日報道，NIST與同行團隊聯合，從理論上證明了只需調整結合過程中的幾個參數，光子就會“肩並肩”地彼此間隔一定距離飛行，就像兩個氫原子結合成一個氫分子那樣。NIST的阿萊克斯·戈什科夫説：“本質上這並不是一種分子，只是有類似的結構。我們正在學習如何構建複雜的光態，然後是構建更複雜的物體。這是第一次證明了如何把兩個光子以有限距離結合在一起。”
至於造出光分子後能否造出一把光劍的問題，戈什科夫認為，這在短期內還不太可能，主要是因為將光子結合在一起所需的極端條件無法用普通實驗設備達到，但造出光分子在其他方面很有用。
如果能設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域的許多技術。如用來精確校準光感測器的儀器，新發現能更容易地造出一種“標準亮度”，在檢測時發出精確數目的光子。在工業方面，將光子結合併糾纏在一起，有望造出用光子作資訊處理的“光子電腦”，而且數據傳輸和處理都能直接以光子操作的話，將會減少大量能耗。
相關論文將發表在最近的《物理評論快報》上。
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