最近，澳大利亞國(guó)立大學(xué)的物理學(xué)家杰文·朗戴爾及其團(tuán)隊(duì)在《物理評(píng)論通訊》上發(fā)表了一項(xiàng)具有重大意義的研究成果。他們利用一種新型光陷阱技術(shù)，成功地將一束光脈沖“凍結(jié)”了整整1秒鐘的時(shí)間，這一成就相較于之前的最長(zhǎng)記錄——1毫秒，實(shí)現(xiàn)了顯著的進(jìn)步。

為了實(shí)現(xiàn)光的“停駐”，研究人員采用了一種特殊設(shè)計(jì)的陷阱，其中的原子被冷卻到極低溫度，幾乎達(dá)到了靜止?fàn)顟B(tài)，所有原子都維持在同一量子態(tài)。

盡管這些原子通常會(huì)形成一個(gè)不透明的環(huán)境，但經(jīng)過(guò)精確調(diào)整的激光可以在其中開辟一條通道，使得來(lái)自另一方向的光脈沖能夠順利通過(guò)。

當(dāng)激光被切斷時(shí)，陷阱重新變得不透明，從而將光脈沖困?。欢?dāng)再次照射激光時(shí)，光脈沖便能繼續(xù)前行。

這項(xiàng)技術(shù)的核心在于所謂的“量子沖突”，即通過(guò)原子與激光及光脈沖之間的相互作用來(lái)保存光脈沖的信息。

由于激光和光脈沖對(duì)原子的作用力相反，這導(dǎo)致原子進(jìn)入了一種糾纏狀態(tài)，即同時(shí)存在于兩種不同的量子態(tài)之中。

即使原子吸收了光脈沖，在切斷激光的情況下，光脈沖的信息依然保留在這些糾纏態(tài)中，只要原子的狀態(tài)不變，光脈沖的信息就不會(huì)丟失。

過(guò)去的技術(shù)嘗試只能短暫地維持這種狀態(tài)約1毫秒，之后便會(huì)因?yàn)樵拥囊苿?dòng)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)崩潰。

然而，這次科學(xué)家們借助摻有稀土元素鐠的硅酸鹽晶體構(gòu)建了一個(gè)“超級(jí)光陷阱”。

由于該晶體為固態(tài)且鐠元素具有出色的磁穩(wěn)定性，這使得新陷阱能夠在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定保存光脈沖信息，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了以往基于氣體或不夠穩(wěn)定的晶體材料制成的陷阱。

這項(xiàng)研究不僅標(biāo)志著光學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破，也為未來(lái)開發(fā)用于光計(jì)算機(jī)或量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)設(shè)備提供了新的可能性。隨著技術(shù)的發(fā)展，我們或許能夠見證基于這種原理的新型存儲(chǔ)解決方案的實(shí)際應(yīng)用。