量子世界總是有著違反常規認知的定律,並體(ti) 現為(wei) 各種奇妙的現象。科學家最近發明了一種量子激光,不僅(jin) 可以在室溫下工作,隨著能量損失的增加,所需用於(yu) 產(chan) 生激光的能量卻減少。

韓國科學技術院(Korea Advanced Institute of Science and Technology,縮寫(xie) 為(wei) KAIST)的物理學家發明的一套產(chan) 生激光的係統,讓激光通過一個(ge) 六邊形的微腔。這個(ge) 微腔裏麵具有氮化矽內(nei) 襯塗層。研究稱這個(ge) 塗層所用的材料與(yu) 六邊形微腔的設計相配合,起到控製激光能量損失的作用。
這種設計可以造出在室溫下工作的極化激元激光器(polariton laser)。極化激元激光器是近年來先進的激光器,其產(chan) 生激光的臨(lin) 界閥值低於(yu) 傳(chuan) 統的光子激光器,但是通常需要在低溫環境下。這是這項技術的一個(ge) 亮點所在。
研究人員發現這項設計還有另一個(ge) 有悖於(yu) 常規認知的特性。通常來說,在激光器工作的過程中能量會(hui) 損失。可是在這個(ge) 係統內(nei) ,隨著損失能量的增多,其所需的產(chan) 生激光的能量也減小。利用這個(ge) 特性可以造出高效率、低能耗閥值的激光器,用於(yu) 未來的各種量子光學設備。
“這套係統應用了一種名為(wei) 宇稱時間反轉對稱性(parity-time reversal symmetry)的概念,”KAIST的物理學教授趙勇勳(Yong-Hoon Cho,音譯)說,“這個(ge) 平台可以把能量的損失用於(yu) 收益,可用於(yu) 降低傳(chuan) 統光學器件和傳(chuan) 感器以及量子器件的激光能量閾值,並控製光的方向。”
這份研究6月10日發表於(yu) 《自然·光子學》(Nature Photonics)期刊。
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