據(jù)外媒報(bào)道，就像倒著看電影一樣，物理學(xué)家剛剛展示了一種可以使光學(xué)光波實(shí)現(xiàn)時(shí)間逆轉(zhuǎn)的新技術(shù)。不過(guò)這并不意味著他們逆轉(zhuǎn)了時(shí)間的流動(dòng)，而是他們發(fā)現(xiàn)了一種可以誘導(dǎo)光波反向沿正向路徑折回到原點(diǎn)的方法。 這是第一次在完全控制光的所有自由度的情況下實(shí)現(xiàn)了光波的時(shí)間反轉(zhuǎn)。

這本身將是一個(gè)巨大的成就，但所需的高度時(shí)空控制對(duì)成像、非線(xiàn)性光學(xué)和微操作等應(yīng)用也有影響。當(dāng)波在介質(zhì)中傳播后，從介質(zhì)的另一側(cè)重新發(fā)射使其精確地沿原路徑返回源時(shí)就發(fā)生了波的時(shí)間逆轉(zhuǎn)。除了時(shí)間方向不同，這兩條路徑在數(shù)學(xué)上是完全相同的。

這是通過(guò)低頻波如聲波、水波以及電磁波譜上的微波來(lái)實(shí)現(xiàn)的。物理學(xué)家以前也實(shí)現(xiàn)了對(duì)光波的部分時(shí)空控制，但頻率高得多的光波更難測(cè)量，因此也更難控制。這就是澳大利亞昆士蘭大學(xué)(UQ)和諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室(Nokia Bell Labs)物理學(xué)家的工作成果能如此引人注目的原因。

據(jù)了解，該團(tuán)隊(duì)使用到的設(shè)備包括一個(gè)用于控制激光脈沖形狀的脈沖整形器以及能讓團(tuán)隊(duì)在空間上轉(zhuǎn)換光的多平面光轉(zhuǎn)換。

通過(guò)這種方法，研究人員可以控制光在兩個(gè)空間度-振幅和相位以及當(dāng)它通過(guò)光纖時(shí)的一個(gè)時(shí)間度。

研究人員指出，由此產(chǎn)生的時(shí)間反轉(zhuǎn)波可以跟看似隨機(jī)的光云相比較。

“為了創(chuàng)造這種薄云，你首先需要一個(gè)飛進(jìn)系統(tǒng)的光球，然后把它塑造成你想要的3D結(jié)構(gòu)，”昆士蘭大學(xué)的物理學(xué)家Joel Carpenter說(shuō)道。據(jù)悉，整個(gè)塑性過(guò)程需要10秒的時(shí)間尺度。

從一系列圖片中可以看出，該團(tuán)隊(duì)取得了非凡的控制能力。他們調(diào)整了裝置從而使光在遠(yuǎn)端形成形狀如字母表的字母或笑臉。這些圖像不僅非常可愛(ài)而且也很有趣，這種級(jí)別的控制可以讓波集中在一個(gè)用傳統(tǒng)方法可能無(wú)法到達(dá)的區(qū)域。這種介質(zhì)本身可以用來(lái)聚焦重新散射的光線(xiàn)。

研究人員在他們發(fā)表的論文中指出，在光學(xué)領(lǐng)域的這種新型控制可以打開(kāi)許多可能性，而不再是以前展示過(guò)的對(duì)低頻現(xiàn)象的一概而論。

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