由于COVID-19大流行造成的實(shí)驗(yàn)室關(guān)閉和限制使得團(tuán)隊(duì)無法進(jìn)行他們?cè)?jì)劃中的實(shí)驗(yàn)。他們決定利用這段時(shí)間進(jìn)行理論探索和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以期能夠在實(shí)驗(yàn)室重新開放后立即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
他們的目標(biāo)是進(jìn)一步拓展光與時(shí)間關(guān)系的理解,以及探索光在時(shí)間維度上的行為。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),他們引入了一個(gè)新的概念——"時(shí)間狹縫"。時(shí)間狹縫類似于傳統(tǒng)的物理狹縫,但是通過使用特殊材料和超快激光技術(shù)創(chuàng)造出來。
研究小組采用了薄的銦錫氧化物(ITO)薄膜,并通過調(diào)節(jié)激光的反射率,創(chuàng)造出微小的時(shí)間狹縫。這樣產(chǎn)生的時(shí)間狹縫允許光線在特定的時(shí)間段通過,從而產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中的波長變化不同,這種干涉現(xiàn)象是由光的頻率變化引起的。
通過這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),研究小組希望進(jìn)一步探索光與時(shí)間的關(guān)系,并驗(yàn)證是否可以在時(shí)間維度上對(duì)光進(jìn)行控制。他們相信這項(xiàng)技術(shù)可能在光放大、光控制和光的量子計(jì)算等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。
然而,研究小組也指出,目前這項(xiàng)技術(shù)還面臨許多挑戰(zhàn)和限制。例如,實(shí)驗(yàn)中使用的材料和技術(shù)需要進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)更精確的時(shí)間控制。此外,他們還需要深入研究光的頻率變化對(duì)干涉現(xiàn)象的影響,以及如何在實(shí)際應(yīng)用中利用這一技術(shù)。
盡管如此,研究小組的工作為控制光的性質(zhì)和探索宇宙本質(zhì)開辟了新的可能性。這項(xiàng)研究還可能對(duì)其他領(lǐng)域產(chǎn)生影響,例如時(shí)間晶體的研究。時(shí)間晶體是一種展示物質(zhì)在時(shí)間上周期性運(yùn)動(dòng)的特性的新興研究領(lǐng)域。它在高精度時(shí)間測(cè)量和量子計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用。
倫敦帝國理工學(xué)院的研究人員最近成功重現(xiàn)了著名的雙縫實(shí)驗(yàn),并使用了一種新的技術(shù)來控制光線。該實(shí)驗(yàn)在兩個(gè)世紀(jì)前首次進(jìn)行,一直被視為量子力學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之一。
在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,光線通過兩個(gè)狹縫,形成干涉圖案。通過觀察這些干涉圖案,科學(xué)家可以了解光的性質(zhì)和行為。在過去的幾十年里,科學(xué)家們一直在尋找新的方法來控制和操縱光線,以便應(yīng)用于各種領(lǐng)域。
這次實(shí)驗(yàn)中,研究人員使用了一種新的技術(shù)來控制光線,這種技術(shù)被稱為“時(shí)間狹縫”。他們使用薄的銦錫氧化物(ITO)薄膜來創(chuàng)建這些狹縫,這種薄膜通常用于觸摸屏和LED。通過使用超快時(shí)間尺度上的激光,研究人員可以修改ITO薄膜的反射率,從而產(chǎn)生微小的狹縫,允許特定時(shí)間的光線通過。
這種技術(shù)具有許多潛在的應(yīng)用,包括光放大、光控制、計(jì)算和量子計(jì)算等。它還可能對(duì)納米光子學(xué)產(chǎn)生影響,這是一種利用納米尺度的光操縱技術(shù),可能導(dǎo)致新設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展,如太陽能電池、高速計(jì)算機(jī)和光纖。
盡管這項(xiàng)技術(shù)還需要進(jìn)一步的研究和開發(fā),但它已經(jīng)為科學(xué)家們提供了探索光學(xué)世界的新的工具和方法。在未來,這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)對(duì)許多不同領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響,包括物理學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。