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新技术量子激光又颠覆了一项常识
www.creaders.net | 2021-07-16 15:49:32  大纪元 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

  量子世界总是有着违反常规认知的定律,并体现为各种奇妙的现象。科学家最近发明了一种量子激光,不仅可以在室温下工作,随着能量损失的增加,所需用于产生激光的能量却减少。

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  极化激元激光器概念图

  韩国科学技术院(Korea Advanced Institute of Science and Technology,缩写为KAIST)的物理学家发明的一套产生激光的系统,让激光通过一个六边形的微腔。这个微腔里面具有氮化硅内衬涂层。研究称这个涂层所用的材料与六边形微腔的设计相配合,起到控制激光能量损失的作用。

  这种设计可以造出在室温下工作的极化激元激光器(polariton laser)。极化激元激光器是近年来先进的激光器,其产生激光的临界阀值低于传统的光子激光器,但是通常需要在低温环境下。这是这项技术的一个亮点所在。

  研究人员发现这项设计还有另一个有悖于常规认知的特性。通常来说,在激光器工作的过程中能量会损失。可是在这个系统内,随着损失能量的增多,其所需的产生激光的能量也减小。利用这个特性可以造出高效率、低能耗阀值的激光器,用于未来的各种量子光学设备。

  “这套系统应用了一种名为宇称时间反转对称性(parity-time reversal symmetry)的概念,”KAIST的物理学教授赵勇勋(Yong-Hoon Cho,音译)说,“这个平台可以把能量的损失用于收益,可用于降低传统光学器件和传感器以及量子器件的激光能量阈值,并控制光的方向。”

  这份研究6月10日发表于《自然·光子学》(Nature Photonics)期刊。

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