在自由空間中的兩個(gè)光子之間不相互作用，光波彼此擦身而過不會相互影響。然而，對于量子技術(shù)的許多應(yīng)用，光子之間的相互作用卻至關(guān)重要。奧地利維也納理工大學(xué)的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)現(xiàn)成功在兩個(gè)單光子之間建立起強(qiáng)大的相互作用，朝著輕拍校驗(yàn)(tap-proof)量子通道或建立光學(xué)邏輯門發(fā)送信息邁出了重要一步。該研究成果發(fā)表在最新一期的《自然·光子學(xué)》雜志上。
 
　　這次研究人員建造成只有兩個(gè)光子之間的強(qiáng)相互作用系統(tǒng)。這種相互作用是如此強(qiáng)烈，以至于光子的相位發(fā)生了180度的改變。該大學(xué)原子和亞原子物理研究所阿諾教授說：“它像一個(gè)鐘擺，實(shí)際上應(yīng)該向左擺動，但由于第二擺耦合，向右波動。這個(gè)擺蕩不會出現(xiàn)更極端的變化。我們實(shí)現(xiàn)了最小光強(qiáng)的最大相互作用。”
 
　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11月3日(北京時(shí)間)報(bào)道，為了促其成為可能，光子開始了一場“不太可能”的旅程。極小的超薄玻璃纖維被連接到一個(gè)像細(xì)小瓶子一樣的光諧振器里，以使光線能夠部分進(jìn)入其中，循環(huán)往復(fù)，再回到玻璃纖維。這種迂回通過諧振器導(dǎo)致光子被倒相。
 
　　當(dāng)一個(gè)銣原子被接入諧振器，該系統(tǒng)將發(fā)生巨大的變化。由于銣原子的存在，幾乎沒有任何的光進(jìn)入諧振器，那么光子的振蕩階段不能倒相。
 
　　阿諾說：“然而當(dāng)兩個(gè)光子同時(shí)到達(dá)，事情發(fā)生變化。原子是一個(gè)可飽和吸收體，光子被原子用很短的時(shí)間吸收，然后被釋放到諧振器。在這段時(shí)間里，它不能吸收任何其他光子。如果兩個(gè)光子同時(shí)到達(dá)，只有一個(gè)可以被吸收，而另一個(gè)仍然可以相位轉(zhuǎn)移。”
 
　　從量子力學(xué)的角度來看，兩個(gè)光子沒有區(qū)別。它們只能被理解為一個(gè)共同的波狀物體，在同一時(shí)間位于諧振器和玻璃纖維。沒有人能分清它們哪個(gè)是被吸收和哪個(gè)過去了。當(dāng)在同一時(shí)間擊中諧振器，它們兩個(gè)一起經(jīng)歷了180度的相移。兩個(gè)相互作用的光子同時(shí)到達(dá)顯示出與單光子完全不同的行為。
 
　　阿諾說：“這樣可以創(chuàng)造一個(gè)糾纏光子狀態(tài)。這個(gè)狀態(tài)在所有量子光學(xué)的領(lǐng)域是被要求的，即在量子傳送，或者可能被用于量子計(jì)算的光晶體管。”
 
　　新系統(tǒng)的一大優(yōu)勢體現(xiàn)在，其是基于現(xiàn)有通訊領(lǐng)域的玻璃纖維技術(shù)，納米玻璃纖維和瓶諧振器與現(xiàn)有技術(shù)完全兼容。創(chuàng)造出強(qiáng)大的光子相互作用，是朝著輕拍校驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蛄孔有畔⒕W(wǎng)絡(luò)邁出的重要一步。