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澳開發(fā)出能量更強(qiáng)單原子激光器

澳大利亞因斯布魯克大學(xué)研究小組實(shí)現(xiàn)的更高能量單原子激光，不但具有傳統(tǒng)激光器的屬性，還展示了單個(gè)原子相互作用的量子力學(xué)性質(zhì)。

在傳統(tǒng)型激光器中，光學(xué)性質(zhì)活躍的物質(zhì)被放置在兩面鏡子之間的一個(gè)空腔內(nèi)，然后用電流或另一束激光將其激發(fā)。光學(xué)性質(zhì)活躍的物質(zhì)所發(fā)射出的光子被反射再次穿過物質(zhì)，會(huì)激發(fā)更多光子的發(fā)射，zui終產(chǎn)生激光。系統(tǒng)中單個(gè)電子或光子的量子漲落對(duì)整個(gè)激光器幾乎沒有影響。

單個(gè)原子激光器，其激光出自于單個(gè)原子。首先對(duì)于激光系統(tǒng)性能而言，其工作閾值條件具有非常重要的意義。因斯布魯克大學(xué)的科學(xué)家瑞納·布拉特與皮特·施密特領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，展示了激光閾值高度化的zui小可能：單個(gè)原子可在光學(xué)腔中單模交互。被“囚禁”在離子阱中的單一鈣離子，因接受外部激光刺激而活躍，釋放出一個(gè)光子。由兩面鏡子組成的高精度光學(xué)腔，能捕捉并聚集該光子，離子循環(huán)的每個(gè)周期都有一個(gè)光子被添加到腔洞系統(tǒng)中，使光線得以增強(qiáng)。

單原子激光器可促進(jìn)人們了解單個(gè)原子與單個(gè)光子之間的相互作用，由單原子激光器產(chǎn)生的非經(jīng)典光將實(shí)現(xiàn)對(duì)光子流量的精細(xì)控制，在光子信息工程中具有很大的應(yīng)用前景。自1958年研制成功以來，激光就被冠以“zui快的刀、zui準(zhǔn)的尺”之名。但現(xiàn)今的這項(xiàng)技術(shù)正在將此概念延伸到一個(gè)全新的領(lǐng)域。