物理學(xué)家創(chuàng)造了時(shí)間反向的光波
昆士蘭大學(xué)和美國(guó)諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室的光學(xué)研究人員,開(kāi)發(fā)了一種新技術(shù)來(lái)演示光波的時(shí)間反轉(zhuǎn),這可以改變先進(jìn)的生物醫(yī)學(xué)成像和電信領(lǐng)域。
波在物理學(xué)中的時(shí)間逆轉(zhuǎn)并不意味著回到未來(lái)。它描述了一種特殊類(lèi)型的波,它可以回溯通過(guò)對(duì)象的后退路徑,就像在觀看行進(jìn)的波的電影一樣反向播放。該研究率先展示了這次光波的逆轉(zhuǎn),他們使用所開(kāi)發(fā)的新設(shè)備可以對(duì)通過(guò)光纖光進(jìn)行全3D控制。 研究人員說(shuō):“想象一下,從微小的點(diǎn)通過(guò)諸如霧的散射材料發(fā)出短脈沖。”“光從空間中的單個(gè)位置和單個(gè)時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始,但是在穿過(guò)霧氣時(shí)又散射開(kāi)來(lái),并在許多不同的時(shí)間到達(dá)另一側(cè)的許多不同位置。“我們找到了一種方法來(lái)精確測(cè)量所有散射光的到達(dá)位置和時(shí)間,然后創(chuàng)建該光的'后向'版本,然后通過(guò)霧將其發(fā)送回去。“這種新的時(shí)間反轉(zhuǎn)光波將追溯原始的散射過(guò)程,就像反向觀看電影一樣—最終像開(kāi)始時(shí)一樣到達(dá)源:在單個(gè)時(shí)間點(diǎn)的單個(gè)位置。” 光束的向后反射,稱(chēng)為時(shí)間倒轉(zhuǎn)波,是一個(gè)看起來(lái)很隨意的3D對(duì)象,就像一點(diǎn)點(diǎn)光云。要?jiǎng)?chuàng)建該光云,您需要將一個(gè)初始的光球帶入系統(tǒng),然后將其雕刻為所需的3-D結(jié)構(gòu)! “雕刻需要在萬(wàn)億分之一秒的時(shí)間尺度上進(jìn)行,因此太快了,無(wú)法使用任何運(yùn)動(dòng)部件或電信號(hào)來(lái)進(jìn)行雕刻,這就像在沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件的靜態(tài)裝置中高速射擊黏土球一樣。 ,它切成薄片,將球切成薄片,然后將這些塊重新組合,以產(chǎn)生輸出雕塑。 這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然通訊》上。 相關(guān)鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-19601-3 |