作者:Ralf Rohlsberger 来源:《自然》 发布时间:2012-2-13 9:34:47
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X射线存在电磁感应透明效应
 
据美国物理学家组织网2月9日(北京时间)报道,德国科学家首次利用能提供高亮度X射线同步辐射光源的第三代正负电子串联环形加速器(PETRA Ⅲ),证明X射线也存在电磁感应透明(EIT)效应,能使铁-57的原子核变得透明。
 
EIT效应本质是电磁场与原子系统相互作用形成的量子相干效应,即特定波长的强激光能使一种不透明的材料变得透明。这种效应由光与原子的电子壳层之间复杂的相互作用产生。
 
现在,德国电子同步加速器(DESY)的科学家们在拉尔夫·罗尔斯伯格的领导下首次证明,当X射线直接照射铁同位素铁-57时,X射线也存在EIT效应,能使铁-57的原子核变得透明。相关研究发表在2月9日出版的《自然》杂志上。
 
罗尔斯伯格团队在一个光学共振腔内放置了两层薄的铁-57原子,铁原子被碳精确地限制于两面能多次反射X射线的平行铂镜之间。随后,科学家们用PETRA Ⅲ提供的纤薄X射线光束对该系统进行照射。在系统内,光被反射多次,产生了一个驻波(所谓的共振)。当两层铁之间的光波波长和其间的距离合适时,科学家们发现,对X射线来说铁变得透明了。科学家们认为这是铁层内原子间的相互作用导致的量子—光效应的功劳。
 
科学家们解释,与以前的实验不同,新实验只需要少量光量子就能产生这一效应。每增加一个光量子都会产生额外的废热,而使用最新发现的效应能减少废热。
 
罗尔斯伯格表示:“第一台光量子计算机问世还有很长的路要走。然而,使用我们最新得到的结果,我们能执行一类全新的、灵敏度最高的量子—光实验。借用目前正在汉堡建造的X射线激光器,我们真的能用X射线控制X射线。”
 
科学家们还发现,被光学共振腔捕获的光的行进速度仅为每秒几米,而正常的光速则为30万千米/每秒。他们希望通过实验厘清光是如何在这样的环境下变慢以及是否能有效利用这一点。比如,使用非常慢甚至停止的光脉冲来存储信息,这一点对未来的光量子计算机也非常重要。(来源:科技日报 刘霞)
 
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