科技商報廣州3月21日電（記者張佳欣）美國芝加哥學院和法國巴塞爾學院的科學家首次展示了辨識和操縱少量互相作用的光子（光能包）的能力，這種光子具有高度相關性。這一史無前例的成就是量子技術發(fā)展的一個重要里程碑。研究論文20日發(fā)表在《自然·物理》雜志上。
愛因斯坦在1916年提出的受迸發(fā)射概念，為激光的出現(xiàn)奠定了基礎。而在新研究中，科學家觀察到了單光子的受迸發(fā)射。具體地說，她們可檢測一個光子和一對從單個量子點散射的禁錮光子之間的直接時間延后。量子點是一種人工創(chuàng)造的原子。
研究人員表示，這為操縱所謂的“量子光”打開了房門。同時，這項基礎科學研究為量子提高檢測技術和光子量子估算的進步開辟了公路。
光與物質(zhì)互相作用的形式吸引著越來越多的研究，比如干涉儀用光來檢測距離的微小變化。但是，量子熱學定理對這類設備的靈敏度設定了限制：在檢測靈敏度和檢測設備中的平均光子數(shù)之間。
研究人員表示，她們建造的設備在光子之間形成了強烈的互相作用，進而使她們能觀察到與之互相作用的一個光子與兩個光子之間的差別。她們看見，與兩個光子相比，一個光子的延后時間更長。有了這些特別強的光子—光子互相作用，兩個光子都會以所謂的雙光子禁錮態(tài)的方式糾纏在一起。
像這樣的量子光的優(yōu)勢在于，原則上頂尖的量子物理學技術在，它可使用更少的光子以更高的幀率進行更靈敏的檢測。這對于在生物顯微鏡中的應用很重要，尤其是當光的硬度會毀壞樣品，但是科學家須要觀察的特點非常小的時侯。
研究人員表示，通過證明可辨識和操縱光子禁錮態(tài)頂尖的量子物理學技術在，新研究朝著將量子光用于實際用途邁出了至關重要的第一步。同時，可應用同樣的原理來開發(fā)更高效的設備，以提供光子禁錮態(tài)，這將在生物研究、先進制造、量子信息處理等領域具有廣泛的應用前景。
【總編輯圈點】
光，是一門學院問。研究光怎么穿越廣袤的宇宙空間，或研究微觀的光怎么表現(xiàn)出波粒二象性，都對現(xiàn)代科學有重要意義。有了對光的了解和操控，才有了現(xiàn)代技術，有了我們熟悉的光纖網(wǎng)路、電子設備。現(xiàn)在，科研人員成功控制了量子光，這被覺得是量子技術發(fā)展的里程碑式成果。精確控制量子世界總能迸發(fā)科學家無窮的探求欲望，這次成果，也能幫助業(yè)內(nèi)開掘相關量子元件的潛力，它在從生物研究到量子信息處理等眾多領域都能發(fā)揮重要作用。