![]() |
|
一篇引人入胜的新论文描述了单个光子的形状,这是我们通常所知的电磁场中最小的能量形式,即单个光量子。
这项研究于2024年11月14日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)期刊上,以钜细靡遗的方式描述了光量子如何由原子发射并受到其环境的影响。虽然这些相互作用发生的方式有无限的可能性,但研究人员表示他们已经开发出一种实用的方法来预测它们。
“我们的演算将一个看似无法解决的问题,转化为可以计算的东西。”该研究的第一作者、英国伯明翰大学的物理学家本杰明‧袁(Benjamin Yuen)在一份声明中表示。“而且,几乎是作为我们模型的副产品,我们能够产生这幅光子的图像,这在物理学中是前所未见的。”
为光子赋予特定形状是一项艰钜的任务,因为这些无质量的基本粒子表现出波粒二象性,这是量子领域中微观物体的一种奇特特征,受神秘的“不确定性”原理所支配。
这意味着科学家认为,根据观察方式的不同,光子可以表现出粒子特性,也可以表现出波的特性。此外,光子也被理解为一种电磁场中的激发,或像是离散能量的涟漪。
简而言之,它们非常难以琢磨。将此进一步复杂化的情况是,光与其周围环境及发射它们的原子之间的相互作用有无限种可能方式。
但研究人员表示,他们能够借助经典力学将这些可能性简化为离散集合来绕过这一点——或将它们划分为“伪模态”(pseudo-mode)——从而简化他们对光子相互作用的思考。
具有重要意义
根据研究人员的说法,以这种方式对光子建模的优势在于,它可以准确描述这些微小粒子如何进入一个称为远场的物体周围的电磁场的遥远区域。以往的方法在近场和远场之间存在脱节,提供了量子层面上光系统的不完整图像。
“这项工作帮助我们增进对光与物质之间能量交换的理解,其次是更好地理解光如何辐射到其附近和遥远的环境中。”袁说:“许多这些信息之前被认为只是‘噪音’——但其中有如此多的信息,我们现在可以理解并加以利用。”
这一新理解具有非常实际的意义。对于量子物理学家和材料科学家来说,它可能会改变纳米光学技术的发展,促进“光伏能量电池或量子计算的改进”,袁说,还有通信技术的进步。
当前新闻共有0条评论 | 分享到: |
|
||||||||||
评论前需要先 登录 或者 注册 哦![]() |
24小时新闻排行榜 | 更多>> |
1 | 空姐坦白:机组人员在飞行中 这样“发生性 |
2 | 红色家族海外财产达二十万亿 习近平犯下两 |
3 | 习亲自指挥谋害 传遗孀程虹爆李克强死前心 |
4 | 重磅!川普放话,关税大消息 |
5 | 习近平8月下台?美前外交官细数可疑迹象 |
48小时新闻排行榜 | 更多>> |
1 | 比恒大还多1.14万亿的巨头,倒了 |
2 | 北京出了啥事?美前顶级情报头子发话 |
3 | 普京沉痛宣布:我们被骗了 |
4 | 空姐坦白:机组人员在飞行中 这样“发生性 |
5 | 红色家族海外财产达二十万亿 习近平犯下两 |
6 | 4年倒闭5万多家 中国最暴利行业 要彻底消 |
7 | 习亲自指挥谋害 传遗孀程虹爆李克强死前心 |
8 | 刚刚!美联储,突传重磅 |
9 | 哈梅内伊又装了一回,代价也来了 |
10 | 重磅!川普放话,关税大消息 |
一周博客排行 | 更多>> |
一周博文回复排行榜 | 更多>> |
1 | 人死后灵魂还在吗? | 骆驼 |
2 | 文明、优雅、格局 | 体育老师 |
3 | 俺吃错过药 | 阿妞不牛 |
4 | 奇袭伊朗.高法裁决.外交内政. | 木秀于林 |
5 | 走出中国城,走活中国人 | 解滨 |
6 | 相信固执己见可以治愈 | 施化 |
7 | 2024回国:海南环岛游 | 马黑 |
8 | 人养金毛犬,我养白眼狼:伊朗 | 高伐林 |
9 | 再反转:B-2只炸了个皮毛? | 北栖 |
10 | 老川什么时候拿诺贝尔和平奖? | 山蛟龙 |