2024年7月8日星期一

美 #国防部 利用 #量子纠缠 研发新型 #激光 技术

美国国防部正在研发一种“量子激光”技术,据称可以克服现在激光的各种弱点,包括怕极端气温及浓雾、远距离传输能力差等。激光(laser,又译为激光)是透过特殊技术把普通光增强后形成的光束。自从上个世纪六十年代诞生以来,已经广泛应用在当代社会的方方面面:从通讯到医学手术,再到日常收银,都在使用激光技术。可以说,现代文明已经离不开激光技术。

20240708065703461.webp激光(激光)示意图。(Shutterstock)

美国国防部正在研发一种“量子激光”技术,据称可以克服现在激光的各种弱点,包括怕极端气温及浓雾、远距离传输能力差等。

激光(laser,又译为激光)是透过特殊技术把普通光增强后形成的光束。自从上个世纪六十年代诞生以来,已经广泛应用在当代社会的方方面面:从通讯到医学手术,再到日常收银,都在使用激光技术。可以说,现代文明已经离不开激光技术。

然而,现在的激光技术有许多弱点。虽然它是增强的光束,它仍然是光,对普通光会产生不利影响的因素一样限制着激光的应用。例如,浓雾、极端的气温,甚至较长的距离,都会弱化激光的能力。

现在,华盛顿大学(Washington University)和德州农工大学(Texas A&M University)的一个合作研究小组,得到美国国防部高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)一笔分期两年、总计100万美元的拨款,研发一种量子光子二聚体激光(quantum photonic-dimer laser)设备。

顾名思义,这种设备将借助物理学量子技术。美国《大众力学》(Popular Mechanics)杂志的报导说,这种设备将使用两个由特殊技术控制的光粒子,产生一道激光,也就是所谓的二聚体。这两个光粒子将形成量子纠缠的状态,使激光能抵抗各种不利环境因素的影响。

计划负责人华盛顿大学副教授沈荣宗(Jung-Tsung Shen,音译)在媒体发布稿中说:“在空气中的传播过程会破坏光子编码的讯息,现在把两个光子绑定在一起,它们可以互相保护对方,尽管仍然会受到空气的影响,但至少某些相位资讯可以保存下来。

但是,由于光子不带电,所以要让两个光子形成纠缠比较困难。沈荣宗介绍说,他们把两个不同颜色的光子“胶合”在一起,让它们的行为特性就像一个蓝色光子所展现的一样。这项研究将探索找到这些光子的最佳状态,使它们能够抵御如浓雾、极端气温等因素的影响。这项技术将为激光通讯、成像产业带来巨大的变化。

沈荣宗说:“量子纠缠是两个光子之间的连结。我们想利用这个优势发明创新的技术。量子纠缠状态可以做很多我们现在想都不敢想的事情;而这,只是冰山一角。”◇

来源:大纪元

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