近日，美國科學家在特定的媒介下，誘導光子依附在一起形成了分子，這種全新的物質形態不僅(jin) 挑戰了光子之間不會(hui) 相互作用這一傳(chuan) 統觀念，也有望用於(yu) 量子計算機、傳(chuan) 統計算機以及其他領域。

　　該研究的領導者、哈佛大學物理學教授米哈依爾·盧金表示，人們(men) 一直認為(wei) ，光子沒有質量，不會(hui) 相互作用。但在我們(men) 製造的特定媒介中，光子之間發生了相互強烈的作用使得它們(men) 開始像擁有質量一樣，並依附在一起形成了分子。很久以前，他們(men) 就對這種光子依附狀態進行了理論探討，但迄今為(wei) 止，一直沒有被觀察到。

　　在實驗中，科學家們(men) 首先將銣原子泵入一個(ge) 空腔中，接著，使用激光將原子雲(yun) 冷卻到絕對零度之上幾度，再用極微弱的激光脈衝(chong) 將單個(ge) 光子射入原子雲(yun) 中。

　　盧金說，當光子進入原子雲(yun) 中，其能量會(hui) 激發原子沿著其路徑行進，導致光子的速度急速下降。隨著光子通過原子雲(yun) ，其能量也從(cong) 一個(ge) 原子傳(chuan) 遞到另一個(ge) 原子，並最終同光子離開了原子雲(yun) 。

　　但當盧金和同事將兩(liang) 個(ge) 光子射入雲(yun) 中時，他們(men) 吃驚地看到，兩(liang) 個(ge) 光子就像一個(ge) 分子一樣一起退出。盧金解釋道，這是因為(wei) 裏德堡封鎖效應。在這種狀態下，當一個(ge) 原子被激發時，其周圍的原子不能被激發到相同的程度，這就意味著，當兩(liang) 個(ge) 光子進入原子雲(yun) 中時，第一個(ge) 光子激發一個(ge) 原子，但在第二個(ge) 光子激發相鄰的原子之前，其必須向前移動。結果就是，兩(liang) 個(ge) 光子在原子雲(yun) 中相互推拉，同時，它們(men) 的能量也從(cong) 一個(ge) 原子傳(chuan) 遞到另一個(ge) 原子。

　　盧金說：“這是一個(ge) 由原子間相互作用調控的光子間相互作用，使兩(liang) 個(ge) 光子像一個(ge) 分子一樣，而且，當它們(men) 退出媒介時，它們(men) 更有可能一起退出媒介。盡管這種效應並不常見，但它的確有用。”

　　盧金解釋稱，首先，其可用於(yu) 量子計算機內(nei) 。光子被認為(wei) 是最可能作為(wei) 量子點攜帶量子信息的粒子，但其缺陷在於(yu) 光子間不會(hui) 發生相互作用。最新係統表明我們(men) 可以做到這一點。不過，我們(men) 還需要改進其性能，才能製造出一套實用的量子開關(guan) 或光子邏輯門。

　　盧金說，鑒於(yu) 芯片製造商們(men) 目前麵臨(lin) 的功耗挑戰，這套係統甚至有望用於(yu) 傳(chuan) 統計算機中。目前，包括IBM在內(nei) 的多家大公司都在設法研發依靠光子路徑的係統，這樣的係統能將光信號轉變成電信號。另外，這樣的係統或許也能被用來製造複雜的完全由光製成的三維結構。