中和: 穿過加溫銫光波減速

2007年7月6日星期五

Putting the Brakes on Light Speed - washingtonpost.com

美國科學家最近發現讓光波「煞車」的新方法，人類利用光束儲存影像資訊
的時代已不再遙遠。

華盛頓郵報十九日報導，美國羅徹斯特大學物理學家豪爾（John C. Howell
）等人最近利用加溫過的「銫氣」，成功使每秒前進約卅萬公里（環繞地球
七次）的光波速度減慢，大大提高利用光脈衝儲存資訊的可能性。

豪爾在最新一期「物理評論通訊」網路版中寫道：「我們只要轉動旋紐，它
就會變慢。」

由於學者還沒有找出使光波通過重要連結點時速度放慢的方法，目前最先進
的光纖系統仍須仰賴電子訊號處理器才能傳輸資訊。豪爾的研究成果超越了
這種限制，可說是光波訊號研究領域的重大突破。

豪爾的研究小組設計一個長約十公分的容器灌滿銫氣，並將氣體加溫到約攝
氏一百度，讓脈衝雷射通過。結果銫原子使雷射光波前端的速度變慢，形成
「光子塞車」的現象。豪爾說：「基本上，光會疊在一起。」

「慢光」是一個進展飛快的新興學術領域。雖然先前哈佛大學、IBM華生研
究中心等學術機構都曾成功使光減速，但豪爾研究小組的新減速方法遠比其
他單位的作法簡單。

學者認為，這項研究成果意義非凡，因它代表「馴化」自然界最狂野難測的
力量「光」的夢想極可能成真，以光波提高電腦演算、影像處理、國防科技
等領域的效率不再遙不可及。

史丹福大學電機工程學教授哈里斯說：「這是把慢光技術推向實際應用的一
大進步。」

銫原子所造成的光波減速非常短暫，光速延遲的時間約只有十億分之幾秒。
也就是說，銫氣把一段原長約六十公分的光束壓縮成不到十公分。

學者表示，能讓光波煞車，就可能把光波當作儲存資料的工具。光脈衝將取
代數位訊號「零」與「一」，攜帶畫面精細複雜的影像。

未來的保全攝影機會自動將拍攝到的臉孔與執法機關的犯罪檔案相互比對。
科學家也可以利用光波訊號儲存技術研究微生物或細胞長時間的細微變化。
此技術不僅能夠減少儲存全像立體影像所需的硬體空間，也將使密碼學研究
一日千里。

※ 之前王力軍就曾用銫將光速減慢。

＊ Light can break its own speed limit, researchers say - July 20, 2000
http://edition.cnn.com/2000/TECH/space/07/20/speed.of.light.ap/

2007年7月6日 星期五