近日，馬克斯·普朗克量子光學(xué)研究所（MPQ）的物理學(xué)家成功設(shè)計出有史以來最輕的光學(xué)鏡。新型超材料由僅包含數(shù)百個相同原子的單個結(jié)構(gòu)化層組成。原子排列在通過干涉激光束形成的光學(xué)晶格的二維陣列中。該研究結(jié)果是在最近才出現(xiàn)的具有序原子的亞波長量子光學(xué)新領(lǐng)域中此類實(shí)驗(yàn)的首次觀察。到目前為止，這款鏡子是獨(dú)一無二的！研究結(jié)果于7月16日發(fā)表在《自然》上。 ?ZSG4La\  
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通常，鏡子利用高度拋光的金屬表面或特殊涂層的光學(xué)眼鏡，以提高性能在較小的重量。但MPQ的物理學(xué)家們現(xiàn)在首次證明，即使是由幾百個原子組成的單一結(jié)構(gòu)層也能形成一面光學(xué)鏡子，使之成為人們所能想到的最輕的一面鏡子。 ja~b5Tf9  
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這種新鏡子只有幾十納米薄，比人類頭發(fā)絲的寬度還要薄1000倍。然而，它的反射是如此強(qiáng)烈，甚至可以被純?nèi)祟惖难劬�看到。通常，鏡子利用高度拋光的金屬表面或特殊涂層的光學(xué)眼鏡，以提高性能在較小的重量。 k
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這種鏡子用二維排列的相同原子來工作。它們以一種規(guī)則的模式排列，間距小于原子的光學(xué)躍遷波長，這是超材料的典型和必要的特征。 _OcgD<  
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超材料是人工設(shè)計的結(jié)構(gòu)，具有非常特殊的性質(zhì)，而這些性質(zhì)在自然環(huán)境中很少被發(fā)現(xiàn)。它們的特性不是由它們的材料獲得的，而是由它們被設(shè)計的特定結(jié)構(gòu)獲得的。 ,-c(D-&  
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這種新型光學(xué)鏡的特性——規(guī)則圖案和亞波長間距——以及它們之間的相互作用是其背后的兩個關(guān)鍵原理。 )X\.Xr-6q  
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首先，原子的規(guī)則圖案和亞波長間距都抑制了光的漫射散射，將反射束成單向穩(wěn)定的光束。其次，由于原子之間的距離相對較近且離散，入射光子在被反射之前可以在原子之間多次反彈。 ;lX:EU  
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這兩種效應(yīng)，光的被抑制散射和光子的反彈，導(dǎo)致了“對外部場的增強(qiáng)合作響應(yīng)”，在這種情況下意味著：非常強(qiáng)的反射。 Q|gun}  
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直徑約7微米的鏡子本身非常小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了視覺識別。然而，制造這種裝置的裝置是巨大的。與其他量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)完全一樣，它有超過一千個光學(xué)元件，重約兩噸。因此，這種新穎的材料幾乎不會影響人們?nèi)粘Ｊ褂玫纳唐风R子。另一方面的科學(xué)影響可能是深遠(yuǎn)的。 FTCp3g  
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結(jié)果讓研究員們非常興奮。在典型的稀體系綜中，在以往的系統(tǒng)中起重要作用的原子之間的光子介導(dǎo)的相關(guān)性在傳統(tǒng)量子光學(xué)理論中通常被忽略。 ynM{hN.+