科学家实验用激光切割“时间缝隙”

中国航空报 长三角G60激光联盟陈长军转载

一组科学家在时间上创造了“狭缝”，使他们能够在200多年前首次进行的实验中通过狭缝发送光线。在最初的实验中，科学家们通过屏幕上的狭缝发送光线，在整个空间创造出一个独特的图案。

不过现在，一组新的研究人员已经成功地将这个实验向前推进了一步。他们没有在空间中创造“狭缝”，而是使用激光在时间中创造“狭缝”。创建的图案与最初的实验相似，并改变了超短激光脉冲的颜色。

据报道，这些发现为模拟计算机的进步奠定了基础。通过使用时间上的“狭缝”，计算机可能能够读写印在光束上的数据，而不是依靠数字比特。研究人员说，这甚至可能允许计算机从它们工作的数据中学习。

这个实验还有另一种意义，因为它也可以加深我们目前对光的性质以及它与材料的基本相互作用如何进行的理解。创建这些“狭缝”的研究结果发表在《自然-物理学》上。

根据该论文，研究人员利用了铟锡氧化物（ITO），一种可以在大多数智能手机屏幕中找到的材料。科学家们已经了解到，ITO可以通过从透明到反射的变化对光线做出反应。然而，他们发现，它发生的速度比原来想象的要快得多。

事实上，这种变化发生在不到10飞秒（10亿分之一秒）的时间内。这是非常非常快的。为了确定为什么变化发生得如此之快，科学家们研究了ITO的电子器件如何及时响应用于创造“狭缝”的光线的理论。

最初的实验是在1801年首次展示的。在新的研究中，研究人员重新创造了在原始实验中看到的干扰。他们使用了一个泵脉冲激光，并将其照射在涂有ITO的屏幕上。他们发现，当来自激光的光线击中ITO的电子时，ITO从透明变成了反射。

同时，他们又向ITO屏幕发送了一束后续的探测激光。当他们这样做时，他们看到光束的光学特性发生了暂时的变化。这个“时间缝隙”只有几百飞秒长，但仍然是相当大的突破。

这也不是人类第一次找到跨越时间操纵光线的方法。当然，这与你在电影中可能看到的穿越时空不太一样。然而，在这个例子中，这些发现可能为模拟计算机的新进展打开大门，与我们之前看到的任何东西都不同。

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