与莉娜·豪小组的实验同时,由罗纳德·沃尔斯沃思(Ronald Walsworth,见照片)领导的哈佛大学另一个小组也成功地使光停止。这两组物理学家所做的实验中,原子与光子偶合产生的极化激元(polarition)是实验的理论基础。具体过程如下:
- 一个光脉冲(信号光束),即含有编码信息的激光束,接近一个装有铷原子蒸气的容器。在正常情况下,这引起铷原子吸收进入的信号光束,但此时信号光束不被吸收,因铷原子被第二束激光(控制光束)照射着,容器中的铷原子处于电磁诱导透明状态。
- 当光脉冲进入容器时,因为光脉冲前沿的速度首先变慢,它的空间尺度将急剧压缩。与此同时,铷原子的自旋就像指南针进入磁场所一样被翻转:信号光束与自旋偶合成称为极化激元的激发状态。
- 当信号光束完全进入容器后,开始减弱控制激光束的强度。结果是越来越多的铷原子自旋被翻转,产生极化激元的速度变慢,光信号的振幅减小。
- 控制光束关闭。这时全部信号光束的光子都未离开容器,它携带的全部信息都以激发的铷原子自旋改变的形式储存起来了。
- 上述过程可以反过来进行。重新启动控制光束,信号光脉冲以正常光速离开容器,铷原子蒸气回复到初始状态。
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