研究人员成功降低光速,为新技术应用打开新大门

作者: Streiff

来源: https://news.stanford.edu/2020/08/17/slow-light-beam-steering/, https://www.nature.com/articles/s41565-020-0754-x

发布日期: 2020-08-31

研究人员通过新型纳米级共振器成功降低光速,为量子计算、虚拟现实、光学WIFI及病毒检测等技术应用提供了新的可能性。

当光子减速后,无疑能为一系列全新的技术应用打开新的大门。最近,《自然-纳米技术》杂志上刊登了一篇论文,描述了一组研究人员运用一种新的方法,显著降低了光速。实现这项技术的核心在于用硅片制造成出纳米级的超薄条状的共振器,这些共振器可以很好地将光捕获,再可控地将光定相释放。研究人员制备出了具有高品质因数的共振器。

这种设备的成功制备,为光的操纵和使用带来新的前景,为量子计算、虚拟现实和增强现实等领域的新应用,以及光学WIFI,甚至是检测SARS-CoV-2病毒等提供了新的技术基础。新方法对光的操控与将声音困在回音室中再进行引导有些类似,从本质上看,它也是通过将光困在一个允许光从多个不同的方向进出的“小盒子”里而实现的。

新研究所制备的这种微小共振器的核心部件正是一层极薄的硅,这层硅可以非常高效地捕获光,甚至对近红外光也有着很低的吸收率。经过不断地调试,最终,研究人员给出了一种可为多种实际应用提供技术平台的高品质设计,其品质因数高达2500,比以往任何同类设备所能达到的品质因数高出两个数量级。

如此高品质因数的设备对于光学应用来说是极大的好消息,以生物传感领域为例,生物分子通常因为太小而难以被可视化,但是如果可以让光成百上千次地穿过这个分子时,就可以极大地提高产生可探测的散射效应的几率。

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