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光電“聯姻”或可造出新形式的光:“耦合”光

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[導讀]據英國(guo)(guo)帝國(guo)(guo)理工學院(ICL)官網消息(xi),該校研(yan)究人(ren)員表示,通過將(jiang)光(guang)和(he)單個電子“綁”在一起,或可制造出(chu)一種新形(xing)式的(de)“耦合”光(guang),其(qi)擁有光(guang)和(he)電子的(de)屬性,有助科(ke)學家們(men)研(yan)制出(chu)用光(guang)而非電子工作的(de)電路(lu),以及在可見尺度上研(yan)究量子物理現象(xiang)。

據英國帝國理工學院(ICL)官網消息,該校研究人員表示,通過將光和單個電子“綁”在一起,或可制造出一種新形式的“耦合”光,其擁有光和電子的屬性,有助科學家們研制出用光而非電子工作的電路,以及在可見尺度上研究量子物理現象。在普通物質中,光會與物質表面和內部的全套電子相互作用。但通過使用理論物理學對光和最新發現的拓撲絕緣體新材料的行為進行建模,ICL的科學家們發現,光只能同物質表面的一個電子相互作用,從而制造出一個結合了光和電子某些屬性的耦合物。

正常情況下(xia),光沿著直線行(xing)進,但當與電(dian)子(zi)“綁”在(zai)一(yi)(yi)起時,它將(jiang)不再(zai)沿著既定(ding)路徑(jing)而是沿著物(wu)質表(biao)面行(xing)進。在(zai)最新研究中,文森佐·賈尼(ni)尼(ni)博士和同事在(zai)一(yi)(yi)個(ge)由拓撲(pu)絕緣體制成的(de)(de)納米粒子(zi)周圍(wei),對這一(yi)(yi)相互(hu)作用進行(xing)了建模。他們的(de)(de)模型表(biao)明,就(jiu)像光會(hui)表(biao)現出(chu)電(dian)子(zi)的(de)(de)屬性并(bing)圍(wei)繞電(dian)子(zi)旋轉那樣,電(dian)子(zi)也(ye)會(hui)表(biao)現出(chu)光的(de)(de)某(mou)些屬性。

一般情況下,當電子沿著電路行進時,如果遇到瑕疵它們會停止。然而,在最新研究中,賈尼尼團隊發現,即使納米粒子的表面有瑕疵,電子仍然能夠在光的幫助下向前行進。

研究人(ren)員表(biao)示,如果這(zhe)一屬(shu)性能(neng)被用(yong)于(yu)電(dian)子電(dian)路(lu)(lu)中,那(nei)(nei)么得到(dao)的電(dian)路(lu)(lu)將(jiang)更加(jia)堅固(gu)耐用(yong),而且對于(yu)破壞和(he)物(wu)理瑕(xia)疵(ci)也不那(nei)(nei)么敏感(gan)。

賈尼尼補充說,利用現有技術,他們應該能夠在實驗中觀察到這一現象,該團隊目前正同實驗物理學家們攜手使其成為現實。他相信,這一過程將有助于科學家們制造出新形式的光,這種光能升級,使這一現象更容易被觀察到。

目(mu)前,量(liang)(liang)子現象(xiang)只有在觀察(cha)極小或被冷卻到(dao)極低溫(wen)度(du)的物體(ti)時才(cai)能被看到(dao),但發表(biao)在最新一期《自然·通(tong)信》雜志上的這一最新研(yan)究,或許使(shi)科學(xue)家們能在室溫(wen)下研(yan)究這些量(liang)(liang)子現象(xiang)。

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