物理學(xué)家在環(huán)形裝置內(nèi)發(fā)現(xiàn)“非一般”的光行為

據(jù)國外媒體報道，來自英國的物理學(xué)家團隊建造了一臺環(huán)形機器，當(dāng)光脈沖在里面圍繞著彼此旋轉(zhuǎn)時，控制光行為的一般規(guī)律不再適用。在正常情況下，光會展現(xiàn)出某種物理對稱性。首先，假設(shè)你有一盤記錄了光行為的錄像帶，那么無論是正放還是倒放，你會發(fā)現(xiàn)光在兩個時間方向上的行為是一樣的。這一現(xiàn)象被稱為“時間反演對稱”。

研究配圖：在光學(xué)環(huán)形諧振器內(nèi)部，光既失去了時間反演對稱性，其偏振也發(fā)生改變。

其次，光能以波的形式進行傳播，會表現(xiàn)出所謂的“偏振”現(xiàn)象：相對于波的運動而發(fā)生的振蕩。這種偏振通常保持不變，提供了另一種對稱性。

但是，在這個環(huán)形裝置內(nèi)部，光既失去了時間反演對稱性，其偏振也發(fā)生改變。光波在環(huán)形裝置內(nèi)會轉(zhuǎn)圈并相互共振，產(chǎn)生在外界通常不存在的效應(yīng)。

研究人員已經(jīng)知道，在特定條件下，當(dāng)光在光學(xué)環(huán)形裝置內(nèi)部運行時，會失去時間反演對稱性。光波的波峰不會在對稱性所要求的位置出現(xiàn)。

在1月10日發(fā)表于《物理評論快報》(Physical Review Letters)雜志的一篇新論文中，來自英國國家物理實驗室(National Physical Laboratory，簡稱NPL)的研究團隊指出，在這一現(xiàn)象發(fā)生的同時，光的偏振也會發(fā)生改變。

研究團隊將細心定時的激光脈沖射入名為“光學(xué)環(huán)形諧振器”的裝置中，光的波峰排列方式?jīng)]有呈現(xiàn)出時間反演對稱性。當(dāng)光束互相環(huán)繞時，只形成了單一時間方向上的模式。與此同時，光失去了垂直偏振——光波不再以嚴格的上下方式運動，而是形成了橢圓形。

物理學(xué)家在一份聲明中說，這項研究為光的操縱打開了新的大門，將使研究人員的工作更加精確，并為原子鐘和量子計算機等設(shè)備中的光學(xué)環(huán)路提供新的設(shè)計。