物理学家推翻了60年来人们对激光极限的理解( 二 )


【物理学家推翻了60年来人们对激光极限的理解】怀斯曼说 , Schawlow和派克(Pekker)的估计虽然不是物理学家最初认为的对激光的基本限制 , 但在当时是合理的 。 没有人能像怀斯曼(Wiseman)和派克(Pekker)提出的那样精确地控制激光的光流 。 但今天的激光是另一回事 , 物理学家现在可以用为新兴的量子计算产业开发的多种设备来控制光 。
物理学家推翻了60年来人们对激光极限的理解

派克(Pekker)与同样来自匹兹堡大学的物理学家迈克尔·哈特里奇(MichaelHatridge)合作 , 将新的激光设计付诸实践 。 哈特里奇的专长包括用超导导线构建电路 , 用于储存和控制微波频率光子 。 他们计划制造一种微波发射激光器 , 称为微波激射器 , 用于在超导电路制成的量子计算机中编程量子比特 。 虽然建造这种新的微波激射器需要多年的工作和故障排除 , 但哈特里奇说他们拥有使之成为可能的所有工具和知识 。 “这就是为什么我们对它感到兴奋 , 因为它只是另一个工程项目 , ”哈特里奇说 。
怀斯曼正在寻找合作者来构建他的设计 , 也是一个微波激射器 。 他说:“我真的非常希望这样 , 但我认识到这是一个长期目标 。 ”
物理学家推翻了60年来人们对激光极限的理解

新加坡国立大学的物理学家史蒂文·图扎德(steventouzard)说 , 这些设计“完全可行” , 他没有参与任何一篇新论文 。 然而 , 据图扎德说 , 怀斯曼(Wiseman)和派克(Pekker)的工作可能不会直接产生有用的商业激光器 。 他指出 , 激光器的制造商通常不使用Schawlow-Townes极限来指导他们的设计 。 因此 , 推翻这一限制可能更像是理论上的进步 , 而不是工程上的进步 , 他说 。
奇怪的是 , 这两种新设计还与另一种关于激光的传统观点相矛盾 。 这些装置不会通过所谓的受激发射产生光 , 而受激发射又构成了激光的首字母缩写“s”和“e” 。 受激发射是光与物质之间的一种相互作用 , 其中光子撞击原子并“刺激”原子发射相同的光子 。 如果我们把激光想象成一个光盒 , 像以前一样 , 一个用受激发射放大光的激光 , 将信号与光盒中已有的光量成比例地相乘 。 据图扎德介绍 , 2012年发明的另一种激光器被称为超辐射激光器 , 也不使用受激发射来放大光线 。
物理学家推翻了60年来人们对激光极限的理解

激光的概念已经过时了 。 它不再仅仅是“受激辐射的光放大” 。
当然 , 英语中也有许多这样的例子 。 根据俄亥俄州立大学的语言学家米恰·埃尔斯纳(MichaElsner)的说法 , 这种意义上的变化被称为语义转移 , 在“涉及新技术的任何地方”都很常见 。 “船只仍然在大洋彼岸航行 , 即使没有真正的帆参与其中 。 ”埃尔斯纳在一封电子邮件中说 , “即使你的手机没有拨号 , 你仍然可以拨别人的号码 。 ”
俄亥俄州立大学的语言学家布莱恩·约瑟夫在一封电子邮件中说:“尽管一个词的词源和起源确实为它提供了一个起点 , 但它并不能永远决定它的命运 。 ”
物理学家推翻了60年来人们对激光极限的理解

随着冷战目标过渡到21世纪的目标 , 激光也随之发展 。 它们已经存在了很长时间 , 可以融入现代生活的几乎所有方面:它们可以纠正人类的视力 , 读取杂货店的条形码 , 蚀刻计算机芯片 , 传输来自月球的视频文件 , 帮助驾驶自动驾驶汽车 , 并使人的心情变得迷幻 。 现在 , 激光又可以重新发明了 。 拥有60年历史的设备仍然是科幻未来的象征 。