光学可以用于很多方面,医学,成像,切割手术。军事,导弹,武器。民用:照明,光纤。能源:光伏。科学:光与其他物质作用,慢光学,光子,量子光学计算机等。
二十世纪末期,慢光学变成一项热门研究。当时,科学家们发现,当一束控制激光调谐到某一频率时,原子气体将被激发到一个能级上,此时,原子不吸收其他光信号,则原子气体对信号透明。关闭控制激光,原子再次吸收光信号,则原子气体对信号不透明。这是对EIT效应的简单理解。
法国和奥地利的科学家首次将光在光纤中的传播速度降低到接近静止。该技术利用了原子气云中产生的电磁感生透明效应(EIT)。这项发现为如何在量子信息网络中建立量子记忆提供了实际的解决方案。
2001年,研究人员发现,当光信号在原子气体中,如果关闭控制激光,光信号将在极短时间内达到静止。而当控制激光再次开启时,光信号将恢复原来的状态。
引人注目的整体现象,技术上讲,减慢的不是光子的速度而是光波包络的速度,即群速度。尽管如此,慢光学对于量子网络开发仍吸引了广泛的注意。利用量子网络传播信息可以从本质上防止窃听,量子信息在被检测到的瞬间就会消失,因此量子记忆并不能读取所存储的信息。减慢量子信息的载体,光的速度是一个理想的解决方案。
使用光纤将使得量子记忆与现有的光学信息技术相融合。此外,利用光纤传输慢速光可以避免由镜片、透镜以及其他光学元件带来光学系统的复杂性。
实验证明能量将在光纤外的倏逝场中消散。通过与倏逝场的作用,原子可以使光速静止几微秒,虽然原子并不存在光纤内。
这一伟大的发现对激光焊接事业产生巨大的影响,激光技术研究慢光学终于得出结果,如果光纤中速接近静止,那么光纤即可储蓄能量。这为在激光光纤机器上储存力量的实现,迈出了一大步,激光领域将得到更大的改变。