英研发新技术或可从纯粹光子中制造物质
据媒体报道,物理学家爱因斯坦发表“E=mc2”的质能等价公式后,研究人员便设想从碰撞的光子中,创造出电子和正电子。科学家找到证实这项理论的方法,计划从纯粹的光中创造物质,可谓真正的“无中生有”。 据报道,若得到证实,能够从光子中制造电子,这便是从无到有创造物质。原因在于电子是构成物质的基本粒子之一,是原子的外壳部分。相反,光子是质量为零的基本粒子。 英国科学家发现利用现有实验室设备,将理论变成现实的方法。报告称,实验分为三阶段,首先用高能量激光以接近光速把电子射向一块金砖,产生可比视光强10亿倍的高能量光子束。第二阶段将一束高能量激光射进称为“环空器”的微小金囊,产生相当于恒星发出的强烈光束。 最后把光子束射进环空器,将两束光子相撞。根据计算,这过程可把足够高能量和数量的光子,挤进细小容器中,从而创造出10万个电子-正电子配对。......阅读全文
与单光子共焦显微镜相比,双光子共焦显微镜有何优点
双光子共焦显微镜具有许多突出的优点:双光子共焦显微镜可以采用波长比较长的、在生物组织中穿透能力比较强的红外激光作为激发光源,因此可以解决生物组织中深层物质的层析成像问题。由于双光子荧光波长距离发光波长,因此双光子共焦显微镜可以实现暗场成像。双光子可以避免普通成像中的荧光漂白问题和生物细胞的光致毒
与单光子共焦显微镜相比,双光子共焦显微镜有何优点
双光子共焦显微镜具有许多突出的优点:双光子共焦显微镜可以采用波长比较长的、在生物组织中穿透能力比较强的红外激光作为激发光源,因此可以解决生物组织中深层物质的层析成像问题。由于双光子荧光波长距离发光波长,因此双光子共焦显微镜可以实现暗场成像。双光子可以避免普通成像中的荧光漂白问题和生物细胞的光致毒
与单光子共焦显微镜相比,双光子共焦显微镜有何优点
双光子共焦显微镜具有许多突出的优点:双光子共焦显微镜可以采用波长比较长的、在生物组织中穿透能力比较强的红外激光作为激发光源,因此可以解决生物组织中深层物质的层析成像问题。由于双光子荧光波长距离发光波长,因此双光子共焦显微镜可以实现暗场成像。双光子可以避免普通成像中的荧光漂白问题和生物细胞的光致毒
光化学反应的原理
光化学反应在环境中主要是受阳光的照射,污染物吸收光子而使该物质分子处于某个电子激发态,而引起与其它物质发生的化学反应。如光化学烟雾形成的起始反应是二氧化氮(NO2)在阳光照射下,吸收紫外线(波长2900~4300A)而分解为一氧化氮(NO)和原子态氧(O,三重态)的光化学反应,由此开始了链反应,导
美科学家建议更新现有暗物质探测设备
三位物理学家在《物理评论快报》上发表的一篇论文中指出,建设于上世纪80年代初的实验装置的消极运行结果,已然让找寻暗光子的踪迹面临瓶颈。 布赖恩·百特尔和另两位作者指出,应该可以建造一种相对便宜的实验设备,用来检测暗物质基本观点中暗光子这一概念,实验结果要么支持它、要么完全摒弃它。 暗光子是证
分子吸收光谱的产生
分子中包含有 原子和电子,分子、原子、电子都是运动着的物质,都具有能量,且 都是量子化的。在一定的条件下,分子处于一定的运动状态,物质分子内部运动状态有三种形式:①电子运动:电子绕原子核作相对运动;②原子运动:分子中原子或原子团在其平衡位置上作相对振动;③分子转动:整个分子绕其重心作旋转运动。所以:
分子的吸收光谱是如何产生的?
分子中包含有 原子和电子,分子、原子、电子都是运动着的物质,都具有能量,且 都是量子化的。在一定的条件下,分子处于一定的运动状态,物质分子内部运动状态有三种形式:①电子运动:电子绕原子核作相对运动;②原子运动:分子中原子或原子团在其平衡位置上作相对振动;③分子转动:整个分子绕其重心作旋转运动。所以:
光电效应的概念和研究
光电效应示意图:来自左上方的光子冲撞到金属表面,将电子逐出金属表面,并且向右上方移去。 光电效应指的是,照射光束于金属表面会使其发射出电子的效应,发射出的电子称为光电子。为了产生光电效应,光频率必须超过金属物质的特征频率,称为其“极限频率”。举例而言,照射辐照度很微弱的蓝光束于钾金属表面,只要频率
X射线在物质中的散射相关介绍
X射线在物质中的散射现象,可主要分为两种形式: (1)不变质散射(弹性散射,瑞利散射),入射X射线波长不发生变化; (2)变质散射(非弹性,康普顿散射),入射X射线波长发生变化。 原子周围的核外电子,越内层电子与原子核结合的越紧密。光子与内层电子发生碰撞,无法撞动内层电子,固本身的频率波长
光子嫩肤怎么会留下痘印
蓝宝石是激光的一种,波长不同而已。长痘痘的原因有很多,主要和内分泌有关,建议你先找准你长痘痘的原因,然后对症下药。而光子只是改善毛孔粗大,对长出来的痘痘没什么效果。
“超表面”器件能集成光子量子操作
据最新一期《科学》杂志报道,美国哈佛大学研究人员开发出一种新型光学器件,即“超表面”,可在单一的平面上完成复杂量子操作。超表面可同时承担多种传统光学元件功能,解决了光子量子信息处理领域长期存在的体积庞大、组件繁多等扩展性难题,有望推动常温下量子计算和量子网络的实现。光子是光的基本粒子,具有高速、抗干
光子首次被“劈裂”成三个
据物理学家组织网近日报道,加拿大滑铁卢大学量子计算研究所(IQC)的科学家报告称,他们首次将一个光子直接“劈裂”成三个光子,这一最新研究有望促进量子技术的发展。 在该研究中,IQC首席研究员克里斯·威尔逊领导的科学家团队利用量子光学领域的自发参量下转换(SPDC)方法,首次将一个光子“劈裂”成
中国科大制备出八光子纠缠态
日前,中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室取得重大突破,该实验室李传锋、黄运锋研究组成功制备出八光子纠缠态,刷新了世界上多光子纠缠的制备和操作数目记录。该成果在线发表在11月22日的Nature Communications上。 量子纠缠态是实现各种量子信
多光子非线性量子干涉首次实现
记者16日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队任希锋研究组与国外同行合作,基于光量子集成芯片,在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的干涉。 量子干涉是众多量子应用的基础,特别是近年来基于路径不可区分性产生的非线性干涉过程越来越引起人们的关注。尽管双光子非线性干涉过程已经实现了20多年,并
基于调频的光子探测新技术面世
目前的光子检测技术通常依赖于电压或电流幅度的变化,但美国中佛罗里达大学教授德巴希·钱达等人开发出了通过调制振荡电路频率来检测光子的方法,为超灵敏的光子检测铺平了道路。这种基于调频的方法可用于创建低成本且高效的非制冷红外探测器和成像系统,广泛应用于医学成像、通信以及安保等领域。相关论文发表于新一期
减慢光速被实现,光子芯片立大功!
从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院先进集成技术研究所副研究员李光元团队提出在光子芯片上减慢光速新方法,有望极大地提高慢光光子芯片器件的性能,并在光传感、光通信、光计算和光缓存等领域获得广泛的应用,也将为慢光技术研究提供新思路。相关研究成果近日发表在《纳米快报》上。 光速被认为是宇宙中最快
“光子折纸”技术可在芯片上折叠玻璃
据最新一期《光学》杂志报道,以色列特拉维夫大学研究人员开发出一种技术,可以直接在芯片上将玻璃片折叠成微观三维结构,他们称之为“光子折纸”。这一技术有望制造出微小而复杂的光学器件,用于数据处理、传感和实验物理研究。 团队利用新技术折叠玻璃棒(a),制作光学谐振器(b)以实现螺旋弯曲(c),还能制
微处理器中融入光子元件
美国研究人员日前首次在微处理器集成电路芯片内融入光子元件,为创制高速低功耗计算机处理器探索途径。 这一处理器采用简化指令组计算机(RISC-V)架构,包含超过7000万个晶体管和850个光子元件,而且是在一座现有芯片工厂内制作,显示出相关工艺与现有生产程序可以兼容。 这项研究由加利福尼亚大学
超快光子学有什么用
近日,美国加州大学洛杉矶分校电子与计算机工程系团队设计并搭建了基于时间展宽的光谱扫描飞行时间测距的3D激光雷达相机,最快可以实现1MHz的一维成像和无惯性扫描。这项技术可应用在自动驾驶、清洁技术(风力涡轮机)、工业自动化和面部识别等众多领域。02背景介绍在无人驾驶的汽车上,对面一辆汽车迎面驶来,车辆
单光子全息图首次“出炉”
据美国商业内幕网站(Business Insider)消息,波兰华沙大学的科学家首次制造出单个光子的全息图。他们表示,最新研究可强化科学家对量子力学的理解,赋予他们一种看待量子现象的新方式,有望开启一个全新的量子全息术时代。 全息成像与摄影术不同,可以重现物体的空间结构,让人们看清其三维形状
光子芯片开发获“隐形斗篷”魔力相助
从《哈利·波特》的“隐形斗篷”到《星际迷航》的罗慕伦隐身战舰,这些一般只存在于科幻小说或电影中。美国科研人员最近利用这些隐形原理,为微光子集成器件设计了一个特定装置,其有助开发出较硅基芯片更小、更快、更节能的光子芯片。 未来的计算机、数据中心和移动设备将用光子芯片代替电子芯片。每块光子芯片中将
光子能通过自身特殊力组成“分子”
概念示意图显示:在特定条件下,光子能组合成一种“双原子分子”的状态。中间哑铃型代表两个光子以波的形式结合在一起,间隔一定距离。 以往人们认为,《星球大战》中绝地武士用的光剑是磁场约束下的等离子体,而不是由光子构成。一个由美国国家标准与技术研究所(NIST)和马里兰州多家大学
美研发“光子神经元”运算系统
据美国物理学家组织网7月19日报道,美国普林斯顿大学和航空与国防技术公司洛克希德·马丁公司合作,正在进行一项名为“光子神经元”(photonic neuron)的计划,旨在用一种光纤计算设备模拟脑神经网络的运算模式,开发出一种几乎瞬间就能作出决策的数字系统。这种设备和神经元很像,但
光子(量子)的主要作用是什么?
光子是传递电磁相互作用的基本粒子,是一种规范玻色子。光子是电磁辐射的载体,而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。与大多数基本粒子相比,光子的静止质量为零,这意味着其在真空中的传播速度是光速。与其他量子一样,光子具有波粒二象性:光子能够表现出经典波的折射、干涉、衍射等性质;而光子的粒子性
更小更强的光子芯片取得理论突破
受制于摩尔定律,信息技术载体的存储密度与运算速度的提升均面临瓶颈,人类的目光从“电”转向了速度更快的“光”,“光子芯片”的概念应运而生。记者19日从南京理工大学获悉,该校蒋立勇教授团队提出一种新方法,实现了表面等离激元空间编码功能,从理论上为多功能、多自由度调控的光子芯片的应用开发助力,让人们距
双光子激发的基本原理
双光子激发的基本原理是:在高光子密度的情况下,荧光分子可以同时吸收 2 个长波长的光子,在经过一个很短的所谓激发态寿命的时间后,发射出一个波长较短的光子;其效果和使用一个波长为长波长一半的光子去激发荧光分子是相同的。双光子激发需要很高的光子密度,为了不损伤细胞,双光子显微镜使用高能量锁模脉冲激光器。
简述多光子激发基本物理原理
通常情况下,一个分子或者原子每次只能吸收一个光子 ,从基态跃迁到激发态。 当光强足够高时,就会产生多光子跃迁,即一次可以吸收多个光子。以荧光物质的双光子吸收为例: 荧光分子同时吸收两个相同频率的光子 ,被激发至高能级,经过一个弛豫过程后发生自发跃迁,辐射出一频率略小于两倍入射光频率的荧光光子。
完美单光子源“助力”量子精密测量
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与美国普林斯顿大学、德国维尔兹堡大学等科学家合作,在同时具备高纯度、高不可分辨、高效率的单光子源器件上观察到强度压缩,为基于单光子源的量子精密测量奠定了基础。论文以“编辑推荐”形式近日发表于《物理评论快报》。美国物理学会Physics网站以“面向完美的单光子源”为
多光子非线性量子干涉首次实现
记者16日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队任希锋研究组与国外同行合作,基于光量子集成芯片,在国际上首次展示了四光子非线性产生过程的干涉。相关成果日前发表在光学权威学术期刊《光学》上。 量子干涉是众多量子应用的基础,特别是近年来基于路径不可区分性产生的非线性干涉过程越来越引起人们的关注
光和物质在空腔内发生强耦合作用
据美国每日科学网消息,英美科学家构造出一个高质量空腔来容纳一层超薄砷化镓,并通过一个磁场调谐砷化镓,使其同腔内特定状态的光发生共振,光和物质耦合在一起,形成了偏振子(Polariton),这些偏振子像一个整体那样行动。研究人员表示,这是他们迄今观察到的最强的光—物质耦合现象之一,有望促进量子计算