這是特制的真空室，實驗就在這里進行。

光真是讓人感到不可思議。你可以扭曲它，也可以反射光。研究人員已經找到了一種方法來捕捉光，移動它，然后再釋放。

這個令人難以置信的物理學壯舉在約翰內斯·谷登堡-美因茨大學得到了證明并被發(fā)表在《物理評論快報》上。研究人員在量子存儲器里捕捉光，這是一團超冷銣原子云，然后將量子存儲器移動1.2毫米，釋放出的光對其性能幾乎沒有影響。

“可以這么說，我們把光放在手提箱里儲存起來，只是就我們而言，這個手提箱是由一團冷原子組成的。我們把這個手提箱移動一段很短的距離，然后再把光放出來。這不僅對于一般的物理來說很有趣，而且對于量子通信來說也是如此，因為光是不容易被’捕捉’的，而且如果你想以一種可控的方式將它運輸到別處，最后都會丟失。”資深作家帕特里克·溫德帕辛格教授在一份報告中說。

量子通信網絡對計算機技術的未來至關重要，它利用自然界的量子特性來產生不可思議的計算能力。儲存甚至移動光的能力是實現這一目標的關鍵。如果沒有這個能力，是不可能擴大量子網絡的規(guī)模的。

移動原子云是不容易的，如果不擾亂它們的話。如果你想讓被困在它里面的光保持安全，你對它們施加的影響要非常小。為了解決這個問題，研究小組開發(fā)了一種“光傳送帶”。在不丟失或加熱原子云的情況下，兩個激光器被用來移動原子云。

商業(yè)量子計算機和網絡中仍然有許多障礙存在，但在這項工作中克服了一些困難。量子系統(tǒng)很容易受到周圍環(huán)境的干擾和噪聲的影響，這就是為什么量子系統(tǒng)被維持在非常低的溫度下，以便控制系統(tǒng)的特性。

由于多種因素，目前傳輸距離較短，但歸根結底是因為光只能以這種方式儲存在有限的時間內。與許多量子現象一樣，當前的存儲方法很容易被破壞。我們的目標是盡可能讓光保持不變。所以盡管1.2毫米看起來很短，但對這個領域來說是一個巨大的進步。

相關知識

電子云是物理學中原子結構-電子云模型所衍生的一個概念，意在以幾率描述電子的方位，而非像先前的軌道模型來描述電子運動的軌跡。

電子在原子核外很小的空間內作高速運動，其運動規(guī)律跟一般物體不同，它沒有明確的軌道。根據量子力學中的測不準原理，我們不可能同時準確地測定出電子在某一時刻所處的位置和運動速度，也不能描畫出它的運動軌跡。因此，人們常用一種能夠表示電子在一定時間內在核外空間各處出現機會的模型來描述電子在核外的運動。在這個模型中，某個點附近的密度表示電子在該處出現的機會的大小。密度大的地方，表明電子在核外空間單位體積內出現的機會多；反之，則表明電子出現的機會少。由于這個模型很像在原子核外有一層疏密不等的“云”，所以，人們形象地稱之為“電子云”。

電子云對應的是原子電子軌道，是解薛定諤方程的結果。?薛定諤方程的解稱為“波函數”，又稱“軌道”，表示的是電子在該空間范圍出現的概率，而不應該理解為電子在空間中的運動軌跡。 其中有四個量子數： 主量子數n n=1，2，3，4，5…… 在原子軌道理論中稱“能層”

角量子數l l=s，p，d，f，g，h，i…… 在原子軌道理論中稱“能級”

磁量子數m m=2l+1 (s=0,p=1,d=2……) 在原子軌道理論中稱“電子云伸展方向”，同一亞層的軌道稱簡并軌道。

by：Alfredo Carpineti

Fy：知野

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