凍結光束的“陷阱”

最近，科學家首次成功地將一個光脈沖“凍住”了足足1秒鐘的時間，這是以前最好成績的 1 000倍。科學家怎樣才能凍住光束，凍住光束能幫我們做什么呢？

要讓光停住腳步，需要一種特殊的“陷阱”——一團凍結的原子，其中的原子溫度極低，幾乎靜止。通常情況下，這樣一團凍結的原子是不透明的，但仔細校準后的激光能夠在“陷阱”中“切割”出一條通道，當另一個光脈沖傳播過來時，“陷阱”相對于它來說就是透明的。一旦切斷激光，“陷阱”立刻又變得不透明，后面的光脈沖就被困在“陷阱”里了；恢復激光照射，光脈沖就會繼續傳播。

那這個特殊“陷阱”的秘密在哪里呢？這其中的秘密就在于它并不像普通“陷阱”，它是通過建立“量子沖突”來保存住光脈沖的信息。激光和光脈沖對原子的作用是相反的，導致原子發生“糾纏”，處于兩種量子態的混合狀態。切斷激光時，光脈沖并沒有丟失，原子仍然糾纏在不同量子態中，光脈沖的信息給它們留下了印記。只要原子不移動或改變，就能完全保存光脈沖的信息。

以前的光“陷阱”只能堅持約1毫秒，隨后就由于原子的移動而崩潰了。這次，澳大利亞物理學家利用摻有稀土元素鐠的硅酸鹽晶體，制造出一個“超級光陷阱”。由于晶體是固態的，而鐠的磁穩定性非常好，這個“陷阱”保留光脈沖信息的時間比氣體“陷阱”要長得多。

科學家們將根據光“陷阱”，找到最實用的方法來制造光計算機或量子計算機用的存儲設備。這樣一來，豈不是又要發生一場計算機革命了？