香港科技大學杜勝望教授領銜的團隊首次證實單個光子的傳播速度同樣無法超越光速c的限制
教育裝備采購網訊:從新浪科技了解,最近,科學家成功地得到波形可控的單個光子并進行實驗,結果發現在單個光子情形下,愛因斯坦的理論依舊有效:單個的光子速度仍然無法超越光速c的極限。
由香港科技大學杜勝望教授領銜的一個物理學家小組近日在《物理評論快報》上發表了他們有關單個光子速度的論文。這一研究結果對于最大信息傳播速度理論有著深遠影響,它首次證實單個光子情形下因果律依然有效,即:結果不能先于原因出現。
愛因斯坦理論中最廣為人知的說法之一就是“光速無法超越”,這也確實是現代物理中最基本的基礎之一。但是到目前為止,實驗僅僅驗證了這一理論的一部分,即一大群光子以及它們所攜帶信息的傳播速度是符合這一規律的,因此物理學家們一直以來都想證實,在單個光子的情形下,這一理論是否同樣成立。
杜勝望教授告訴PhysOrg.com:“我們最大的成就是,我們的實驗結果為光攜帶信息的最大傳遞速度之爭畫上了一個句號。這將加深我們對于光的波粒二象性以及量子力學本質的認識。在愛因斯坦提出‘光子’這一名稱100多年后,我們讓人們對于光子可以看到一個更加清晰的圖景,從而修正之前存在的一些錯誤的或者說誤導性的觀點。”
由于受現有技術手段的限制,光前驅通訊仍然無法進行實際應用。但是他相信這項技術將不斷改進,并最終挑戰現有的通信技術。“在未來,隨著光電子技術進步到步進時間縮短至小于10飛秒時仍然能被高速光探測器直接檢測到,那么光前驅技術將在光學通訊領域中大顯身手;當然,單光子光前驅將可以被應用于量子通訊技術之中。”
他表示:“有人可能會說現在我們就已經有了飛秒激光器,它們可以產生時長僅數飛秒的脈沖,但是我們還無法在這些脈沖山加載信息。并且在現有技術條件下,光探測器也還無法對這樣的脈沖進行直接的檢測。”