他们真的抓住了光,还储存了起来!一场伟大的变革或将到来


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他们真的抓住了光,还储存了起来!一场伟大的变革或将到来


他们真的抓住了光 , 还储存了起来!一场伟大的变革或将到来
众所周知 , 光的传播速度非常快 , 能够以300000km/秒左右的速度进行传播 , 放眼整个地球 , 几乎找不出比光速更快的事物 。
正因如此 , 人们对光速充满了幻想 , 有人认为超越光速就能回到过去 , 也有人认为超越光速就能穿越平行宇宙 , 就连一些粒子实验 , 也会让几个粒子以最快的速度撞击 。
要想进一步观察“光”的秘密 , 就需要极快的速度 , 要么和他保持相近速度 , 要么超越光速 , 这也正是科学家们不断努力的方向 , 经过我国光储存领域专家的长期奋斗 , “捕捉光”的事情 , 终于有了眉目 。

光光作为一种传递热量和能量的存在 , 拥有极快的速度 , 科学家正是抓住这一点 , 希望能对光进行捕捉和储存 , 从而利用光速 , 传递人类的各种信息 , 于是在他们的周密部署下 , 光纤出现了 。

  • 光纤
我们常常会听到“光纤”这个词 , 但是很少有人去了解光纤的秘密 , 它作为一种玻璃或塑料制成的纤维 , 也被人们称为光导纤维 , 可以当作光传导的工具 。
光纤的工作原理非常简单 , 终点利用了光的全反射性质 , 当光线射到内芯和外层界面的角度 , 大于全反射的临界角时 , 光线就无法透过界面 , 反而会在光纤内部四处反射 。

简言之 , 光导纤维使用了两组折射率不同的玻璃 , 并且利用玻璃和光之间的角度 , 达到“全反射”的效果 。
这其实就是对光进行“捕捉”和“储存”的过程 , 只不过在这个过程中 , 光线仍旧会以极快的速度运转 , 而不是被动的“封存”在光纤内部 , 那么 , 我们该怎样做 , 才能将真正的“储存”起来呢?

  • 光的储存
首先 , 我们必须先明白一件事 , 光是很难进行捕捉和储存的 , 我们要想对光进行存储 , 必须保证它的性质不会发生剧烈的变化 。
举个简单的例子 , 我们都知道“电子”这种微小的粒子在运动的过程中 , 会伴随的能量的变化增加或减少 , 利用这个原理 , 科学家和工程师们搭建了集成电路 , 成功控制了电能的运动方向 , 自此诞生了0和1的信号 。

这个信号作为通讯信号 , 被我们人类大量使用 , 我们的网络就是基于电子这样的运动信号构建起来的 。
但是光的量子和电子是完全不同的 , 对光量子进行捕获和利用 , 除了要考虑它们能量大小的区别 , 还要考虑光量子的变化区间 , 一旦光量子的相位变化超出人为设定的区间 , 我们就无法读取到其中储存的信息 。
所以 , 在储存的光的过程中 , 我们必须对这个变化区间严加把控 , 尽量让光量子保持在我们的可控区间之内 , 从这个角度来讲 , 储存光量子 , 比储存电子困难的多 。

  • 光储存原理
早在20世纪80到90年代 , 有关于光学的理论就已经出现了苗头 , 经过长期发展和探索 , 科学家们提出了“电磁诱导透明效应”理论(Electromagnetically Induced Transparency) 。
这个理论可以简单理解为:一个微小介质率先吸收了某一频率的光束 , 当第二束光照在这个微小介质上的时候 , 它就会拼命去吸收第二束光 , 反而放弃对第一束频率光的吸收 , 这个理论就为光的储存方法打下了基础 。

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