據(jù)國外媒體報道,來自英國的物理學家團隊建造了一臺環(huán)形機器,當光脈沖在里面圍繞著彼此旋轉(zhuǎn)時,控制光行為的一般規(guī)律不再適用。
在正常情況下,光會展現(xiàn)出某種物理對稱性。首先,假設(shè)你有一盤記錄了光行為的錄像帶,那么無論是正放還是倒放,你會發(fā)現(xiàn)光在兩個時間方向上的行為是一樣的。這一現(xiàn)象被稱為“時間反演對稱”。其次,光能以波的形式進行傳播,會表現(xiàn)出所謂的“偏振”現(xiàn)象:相對于波的運動而發(fā)生的振蕩。這種偏振通常保持不變,提供了另一種對稱性。

但是,在這個環(huán)形裝置內(nèi)部,光既失去了時間反演對稱性,其偏振也發(fā)生改變。光波在環(huán)形裝置內(nèi)會轉(zhuǎn)圈并相互共振,產(chǎn)生在外界通常不存在的效應。
研究人員已經(jīng)知道,在特定條件下,當光在光學環(huán)形裝置內(nèi)部運行時,會失去時間反演對稱性。光波的波峰不會在對稱性所要求的位置出現(xiàn)。在1月10日發(fā)表于《物理評論快報》(Physical Review Letters)雜志的一篇新論文中,來自英國國家物理實驗室(National Physical Laboratory,簡稱NPL)的研究團隊指出,在這一現(xiàn)象發(fā)生的同時,光的偏振也會發(fā)生改變。
研究團隊將細心定時的激光脈沖射入名為“光學環(huán)形諧振器”的裝置中,光的波峰排列方式?jīng)]有呈現(xiàn)出時間反演對稱性。當光束互相環(huán)繞時,只形成了單一時間方向上的模式。與此同時,光失去了垂直偏振——光波不再以嚴格的上下方式運動,而是形成了橢圓形。
物理學家在一份聲明中說,這項研究為光的操縱打開了新的大門,將使研究人員的工作更加精確,并為原子鐘和量子計算機等設(shè)備中的光學環(huán)路提供新的設(shè)計。
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