物理學家開發出能演示時間逆轉光波的新技術

據外媒報道,來自昆士蘭大學和美國諾基亞貝爾實驗室的光學研究人員開發了一種新技術來演示光波的時間逆轉,這可能會改變先進生物醫學成像和通信領域。物理學中的波的時間反轉並不意味着回到未來,它描述的是一種特殊類型的波,它可以沿着一條路徑倒着穿過一個物體–就像在看一場反向播放的行波電影。

物理學家開發出能演示時間逆轉光波的新技術

昆士蘭大學的Mickael Mounaix博士和Joel Carpenter博士及諾基亞貝爾實驗室的Nick Fontaine博士領導的團隊首次演示了這種光波的時間反轉,他們開發了一種可以通過光纖對光進行完全3D控制的新設備。

「想象一下,從一個微小的點發射一個短脈沖的光穿過一些散射物質如霧,Mounaix博士說道,「光線從空間中的一個地點和時間點出發,但當它穿過霧,在許多不同的時間到達另一邊的許多不同的位置時就會散射。我們找到了一種方法,可以精確測量散射光到達的位置和時間,然後創造出光的『向後』版本並將其通過霧發送回去。」

「這種新時間反向光波將回溯最初的散射過程,就像反向觀看電影一樣–最終到達光源,就像它開始時那樣:在一個時間點上的一個位置。」

Carpenter博士指出,這種被稱為時間反轉波的反向光束是一種外觀隨機的3D物體,就像一小團光雲。「為了創造出那片輕雲,你需要先讓一個初始的光球飛進系統,然後把它雕刻成你想要的3D結構。」

Fontaine博士則表示,在該團隊開發這項技術之前還沒有一種設備可以完全控制和塑造3D光束。「在許多應用中,盡可能精確地控制光線傳遞非常重要,從成像到用光捕獲物體再到產生非常強烈的激光束。」

通過使用這種新設備,研究人員將能進行以往不可能進行的實驗並將許多領域的理論概念付諸測試。

來源:cnBeta