研究團隊利用“兩面鏡子”創(chuàng)造出負質量粒子 可用于構建低功耗激光器

　　負質量(一個物體的質量為負)這一概念，它主要存在于凝聚態(tài)物理學中，常見于天文學領域，用于理解宇宙的創(chuàng)生和演化。近日，羅切斯特大學的研究人員通過光學微腔與受限光線的相互作用創(chuàng)造出了具有負質量的粒子。

　　地球上，所有物體都是符合牛頓定律的，即你對物體施加正向的力，物體就會以正向的加速度運動。但是，具有負質量的物質的屬性卻是恰恰相反，當你施加正向的力時，它會朝著相反的方向運動。換言之，當你試圖去推它時，它就會向你的手運動。

　　這聽起來就像是科幻小說，但在物理學中，這是真實存在的，并且羅切斯特大學的研究團隊通過特定的裝置創(chuàng)造出了具有負質量的粒子。

　　實驗中，研究人員采用的裝置是由兩面鏡子組成，這兩面鏡子構成一個光學微腔，當鏡子的間隔方式不同，光就會被限制在不同的光譜中，隨后，研究人員在微腔中嵌入了一個原子級厚薄的二硒化鉬半導體。這里，不同放置方式的半導體與被限制的光線之間的相互作用使得半導體上的粒子與光子結合形成極化子。

　　光學微腔

　　對此，量子光學和量子物理學副教授Nick Vamivakas解釋道：“通過粒子和光子融合來創(chuàng)建出極化子，一種具有負質量的粒子，目前這一現象還是令人費解的，但是你試圖對它施加力，事實證明它就是負質量物質。”

　　目前，盡管許多研究小組都在嘗試搭建這樣的實驗設備，但是Vamivakas的研究小組所搭建的設備是首個可以生產創(chuàng)造這種粒子的設備。

　　關于這一實驗設備的產業(yè)化，Vamivakas表示，雖然現在還處于實驗階段，但是實驗室在繼續(xù)探索，未來將會利用這一結構搭建全新的激光器，到時全新系統(tǒng)產生激光的能量一定會比現有的傳統(tǒng)激光器低很多。

　　此前，美國華盛頓大學的科學家創(chuàng)造出了具有負質量的液體，進一步加深了人類對于宇宙的理解;而羅切斯特大學的此項研究不僅推動了物理學的發(fā)展，同時也使得量子設備的發(fā)展得到了進一步發(fā)展。