二维量子回流观测研究获进展

来源: IT之家
2024-06-20 22:34:54

  当你向前扔网球时,如果没有碰到障碍物,它不会突然改变方向,像回旋镖一样回到你身边。因为在经典力学中,物体只有一个已知的位置。然而,在量子力学和光学中,一个物体可处于叠加态,这意味着一个给定的粒子可同时处于两个或更多的位置。粒子的行为可能与网球完全相反,在某些时间段,它们可能有向后移动或反向旋转的可能性。物理学家称这种现象为回流。

  最新研究中将两束顺时针方向扭曲的光叠加在一起,并在局部观察到逆时针扭曲。为了观察这一现象,研究人员使用了夏克-哈特曼波前传感器,该系统提供了高灵敏度的二维空间测量。他们研 究了只带有负轨道角动量的两束光束的叠加,并在干涉图案的暗区观察到了局部正轨道角动量,这就是“方位回流”。

  值得一提的是,携带轨道角动量的具有方位相位依赖性的光束在许多领域均有应用,比如光学显微镜或光镊。光镊目前被用来研究细胞膜或DNA链的力学性能,以及健康细胞和癌细胞之间的相互作用等。

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卢晴德

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