科学家研究表明捕获光可创建微型粒子加速器

美国麻省理工学院研究人员曾创建出一种可以捕获光并令其在轨道上停止的材料，现在他们的新研究对这个过程的基本物理机制给出了进一步解释，还将其连接到其他看似无关现象的广泛范围之中。这项研究成果发表在最新一期的《物理评论快报》上。

据物理学家组织网近日报道，新的研究表明，这种光的捕获过程，包括扭转光的偏振方向，是基于一种涡流现象，与龙卷风到水漩涡排水口等现象相似。此外，分析表明这个被困的状态比以前认为的更稳定、更容易产生和难以打扰。

研究人员说：“人们认为这种困住的状态很微妙，几乎不可能实现。但事实证明，它可以一个稳健的方式存在。”

在大多数自然光里，偏振的方向即被认为光波的振动方向，是固定的。这是允许偏光太阳镜工作的原则：从一个表面反射的光被选择性地向一个方向极化，然后，可以通过偏振滤光镜在直角的地方将反射光封住。

研究人员说，但在这些困住光的晶体里，光进入材料被极化以一个漩涡的方式形成，随着光束偏振方向而变化。由于偏振在这个漩涡的每一点不同，它产生一个奇点也被称为一个拓扑缺陷，其中心就是捕获光的那个点。

这种现象有可能产生一种矢量光束，这种特殊激光束可以潜在创建小型粒子加速器。这种设备可以使用这些矢量光束粒子加速并令其彼此撞击，或可允许未来桌面设备实现现在需数英里宽圆形隧道的各种高能实验。

研究人员说，其也可以使用一种称为受激发射损耗显微镜的工具实现超分辨成像，以及允许通过单一的光学纤维发送更多通道的数据。