中國(guó)計(jì)量網(wǎng) http://www.elfin-engr.com/
中國(guó)計(jì)量網(wǎng)——計(jì)量行業(yè)門戶網(wǎng)站
計(jì)量資訊速遞
您當(dāng)前的位置: 首頁(yè) > 新聞 > 科研動(dòng)態(tài)

X射線能使鐵-57的原子核變得透明

發(fā)布時(shí)間:2012-02-22 作者: 來(lái)源: 瀏覽:305523

       據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)2月9日(北京時(shí)間)報(bào)道,德國(guó)科學(xué)家首次利用能提供高亮度X射線同步輻射光源的第三代正負(fù)電子串聯(lián)環(huán)形加速器(PETRA Ⅲ),證明X射線也存在電磁感應(yīng)透明(EIT)效應(yīng),能使鐵-57的原子核變得透明。

      EIT效應(yīng)本質(zhì)是電磁場(chǎng)與原子系統(tǒng)相互作用形成的量子相干效應(yīng),即特定波長(zhǎng)的強(qiáng)激光能使一種不透明的材料變得透明。這種效應(yīng)由光與原子的電子殼層之間復(fù)雜的相互作用產(chǎn)生。

      現(xiàn)在,德國(guó)電子同步加速器(DESY)的科學(xué)家們?cè)诶瓲柗?羅爾斯伯格的領(lǐng)導(dǎo)下首次證明,當(dāng)X射線直接照射鐵同位素鐵-57時(shí),X射線也存在EIT效應(yīng),能使鐵-57的原子核變得透明。相關(guān)研究發(fā)表在2月9日出版的《自然》雜志上。

      羅爾斯伯格團(tuán)隊(duì)在一個(gè)光學(xué)共振腔內(nèi)放置了兩層薄的鐵-57原子,鐵原子被碳精確地限制于兩面能多次反射X射線的平行鉑鏡之間。隨后,科學(xué)家們用PETRA Ⅲ提供的纖薄X射線光束對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行照射。在系統(tǒng)內(nèi),光被反射多次,產(chǎn)生了一個(gè)駐波(所謂的共振)。當(dāng)兩層鐵之間的光波波長(zhǎng)和其間的距離合適時(shí),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),對(duì)X射線來(lái)說(shuō)鐵變得透明了??茖W(xué)家們認(rèn)為這是鐵層內(nèi)原子間的相互作用導(dǎo)致的量子?光效應(yīng)的功勞。

      科學(xué)家們解釋,與以前的實(shí)驗(yàn)不同,新實(shí)驗(yàn)只需要少量光量子就能產(chǎn)生這一效應(yīng)。每增加一個(gè)光量子都會(huì)產(chǎn)生額外的廢熱,而使用最新發(fā)現(xiàn)的效應(yīng)能減少?gòu)U熱。

      羅爾斯伯格表示:“第一臺(tái)光量子計(jì)算機(jī)問(wèn)世還有很長(zhǎng)的路要走。然而,使用我們最新得到的結(jié)果,我們能執(zhí)行一類全新的、靈敏度最高的量子?光實(shí)驗(yàn)。借用目前正在漢堡建造的X射線激光器,我們真的能用X射線控制X射線?!?/P>

      科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),被光學(xué)共振腔捕獲的光的行進(jìn)速度僅為每秒幾米,而正常的光速則為30萬(wàn)千米/每秒。他們希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)厘清光是如何在這樣的環(huán)境下變慢以及是否能有效利用這一點(diǎn)。比如,使用非常慢甚至停止的光脈沖來(lái)存儲(chǔ)信息,這一點(diǎn)對(duì)未來(lái)的光量子計(jì)算機(jī)也非常重要。 

  總編輯圈點(diǎn)

      若非行家中人,去理解這么件云山霧罩卻看似對(duì)未來(lái)頗有意義的技術(shù)進(jìn)展,實(shí)非悅事。那么我們只需了解:一般傳統(tǒng)的非線性光學(xué)效應(yīng),要在含有大量光子的強(qiáng)激光中才能得以實(shí)現(xiàn);但對(duì)于“量子世界”中的處理??量子密碼、量子邏輯門等等,都是在單光子水平進(jìn)行操作的。這組矛盾中,所謂EIT效應(yīng)的功能就顯現(xiàn)出來(lái)了,它能使少數(shù)幾個(gè)光子就產(chǎn)生相互作用,為量子通信打下基礎(chǔ)。不過(guò),一段時(shí)間來(lái),EIT效應(yīng)的相關(guān)研究大都是在原子氣體中進(jìn)行的,能在X射線這一介質(zhì)中完成實(shí)驗(yàn),才是羅爾斯伯格團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)的最大亮點(diǎn)。

  

分享到:
通知 點(diǎn)擊查看 點(diǎn)擊查看
公告 點(diǎn)擊查看 點(diǎn)擊查看
會(huì)員注冊(cè)
已有賬號(hào),
會(huì)員登陸
完善信息
找回密碼