科技日报北京8月4日电（记者张梦然）美国普渡年夜学团队将碱金属原子（铯）捕捉在集成光子电路中，可充任光子（光的最小能量单元）的晶体管。这些被“捉”到的原子，初次展现了冷原子集成纳米光子电路构建量子收集的潜力。研究功效颁发在最新一期《物理评论X》上。

研究人员正在做尝试。图片来历：美国普渡年夜学

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新开辟的手艺操纵激光冷却并捕捉了集成纳米光子电路中的原子。光在一条藐小的光子“线”（比人类发丝的1/200还细的波导）中传布。这些原子被冻结到零下273.15摄氏度，根基上处在静止状况。在这类低温下，原子可被对准光子波导的牵引光束捕捉，并被放置在比光的波长短很多的距离上（年夜约300纳米）。在这个距离内，原子可很是有用地与光子波导中的光子“互动”。

操纵最早进的纳米制造仪器，团队将光子波导设计成直径约为30微米的圆形布局，构成所谓的微环谐振器。光将在微环谐振器内轮回，并与被捕捉的原子彼此感化。

这类原子耦合微环谐振器就像光子的晶体管。人们可以使用这些被“捉”到的原子来节制光经由过程电路的活动。假如原子处在准确的状况，光子便可经由过程电路传输。假如原子处在另外一种状况，光子就会被完全反对。原子与光子的彼此感化越强，这个经由过程和反对的“门”就越有用。

团队捕捉了多达70个原子，让它们全数耦合到光子并在集成光子芯片上节制它们的传输，这些原籽实现了“集体”高强度与光彼此感化。

这一研究成果可为将来基在中性原子的散布式量子计较供给光子链路。还可作为研究光物资彼此感化或超冷份子的新尝试平台。

就像荡舟一样，与分歧步活动比拟，当所有人同步开云体育app荡舟时，船的移动速度更快。这是科学家致力在让原子集体与光子波导上的光彼此感化的缘由。在这一功效根本上，科学家将构建出第一个纳米光子平台，以实现最近几年来理论家提出的所谓“选择性辐射”，提高量子系统中光子存储的保真度，为量子收集的进一步适用铺路。

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