「光」是物質？科學家成功「凍結光線」(組圖)

德國研究人員破紀錄地凍結光線長達一分鐘之久。（示意圖/圖片來源：Adobe Stock）

德國研究人員凍結了宇宙中速度最快的東西：光。他們做出這樣破紀錄的事情長達一分鐘之久，讓光減速，甚至完全停止。事實上，研究人員曾利用冷原子保持光線靜止不動達16秒。

《物理評論快報》（Physical Review Letters）報導，為了確保它保持量子相干（coherence）性質（意即它信息的狀態），如此可能建構以光為基礎的量子記憶體。能夠將光線凍結越久，就運算而言則更好，也因此能允許在更長的距離裡有更安全的量子通信。

凍結光線不是件容易的事，不是把光放進冰箱裡。光線是每秒移動3億公尺的電磁輻射，在一分鐘內，它可以行進約1100萬英里（1800萬公里），或往返月球20趟。至少可以說，這是一個相當聰明又快速的媒介。

光線是每秒移動3億公尺的電磁輻射，在一分鐘內，它可以行進1800萬公里，或往返月球20趟。（示意圖/圖片來源：Adobe Stock）

在這個特殊的實驗中，研究人員Georg Heinze和他的團隊將光相干性轉換成原子相干性。他們利用量子干涉效應，使不透明介質（在這個情況裡指的是晶體）在小範圍的光譜內變成透明，這個流程稱之為電磁感應引發透明（electromagnetically induced transparency，EIT）。

研究人員將雷射光（光的來源）打過這個晶體，傳送其原子至兩種狀態的量子疊加。然後第二光束關閉了第一道雷射，結果就看到晶體變透明。因此研究人解除疊加狀態，將第二道雷射光鎖在其中。研究人員將訊息以100微米長，有三條橫紋的照片形式儲存，之後並成功地擷取這些信息，證明了他們的成就。

物理學家Hugues de Riedmatten在物理評論「Physics Review」中有一篇相關的文章說到，這比先前在原子氣體的演示的結果好了大約六個量級數。對於提供空間復用的長時間儲存量子記憶體，也出現了令人振奮的可能性，也就是說，可以儲存不同的量子位元作為不同像素。

今後，研究人員將嘗試使用不同的物質，以進一步增加訊息儲存的持續時間。