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秘密在于极化激化

查字典物理网 2012-12-29

与莉娜·豪小组的实验同时，由罗纳德·沃尔斯沃思（Ronald Walsworth，见照片）领导的哈佛大学另一个小组也成功地使光停止。这两组物理学家所做的实验中，原子与光子偶合产生的极化激元（polarition）是实验的理论基础。具体过程如下：

一个光脉冲（信号光束），即含有编码信息的激光束，接近一个装有铷原子蒸气的容器。在正常情况下，这引起铷原子吸收进入的信号光束，但此时信号光束不被吸收，因铷原子被第二束激光（控制光束）照射着，容器中的铷原子处于电磁诱导透明状态。
当光脉冲进入容器时，因为光脉冲前沿的速度首先变慢，它的空间尺度将急剧压缩。与此同时，铷原子的自旋就像指南针进入磁场所一样被翻转：信号光束与自旋偶合成称为极化激元的激发状态。
当信号光束完全进入容器后，开始减弱控制激光束的强度。结果是越来越多的铷原子自旋被翻转，产生极化激元的速度变慢，光信号的振幅减小。
控制光束关闭。这时全部信号光束的光子都未离开容器，它携带的全部信息都以激发的铷原子自旋改变的形式储存起来了。
上述过程可以反过来进行。重新启动控制光束，信号光脉冲以正常光速离开容器，铷原子蒸气回复到初始状态。

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