此前有研究人員將電子和光束扭曲在一起,組成了渦旋光束。現在,以色列科學家在最新一期《科學》雜誌發表論文稱,他們(men) 首次使發射出的原子和分子組成了渦旋光束。
在量子物理學領域,用波函數來描述粒子。波函數是一種類似於(yu) 波的公式,科學家可以通過這種公式計算在特定位置發現粒子的概率。最新研究負責人、以色列魏茨曼科學研究所物理學家埃德瓦爾達斯·納雷維修斯說,渦旋光束的波不會(hui) 像水麵上的漣漪一樣上下晃動。相反,當渦旋光束穿越空間時,其粒子的波函數以螺旋狀移動,這意味著這種渦旋光束擁有軌道角動量。
在本研究中,納雷維修斯及其同事通過讓氦原子穿過一個(ge) 由特殊形狀的狹縫圖案(每個(ge) 圖案僅(jin) 600納米寬)組成的網格,製造出了這種渦旋光束。他們(men) 發現了渦旋光束的一個(ge) 特征:原子會(hui) 在探測器上印上一排圓環,每個(ge) 圓環對應一束擁有不同軌道角動量的光束。而另外一組“甜甜圈”圖案則揭示了氦準分子渦旋光束的存在——當處於(yu) 激發狀態的氦原子與(yu) 另一個(ge) 氦原子配對時,會(hui) 產(chan) 生氦準分子。
納雷維修斯稱,接下來,他們(men) 計劃研究分子或原子產(chan) 生的渦旋光束與(yu) 光、電子或其他原子或分子碰撞時會(hui) 發生什麽(me) 。科學家們(men) 非常清楚普通粒子束碰撞時會(hui) 出現什麽(me) 情況,但並不了解擁有軌道角動量的粒子束碰撞後會(hui) 怎樣。
研究人員稱,由光或電子製造的渦旋光束在製作特殊類型的顯微鏡圖像和利用量子物理傳(chuan) 輸信息方麵很有前景。
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