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这是“物理学中从未见过的东西”真相大白
放轻松，人们：一篇引人入胜的新论文已经发表，描述了单光子的形状，这是我们通常称之为光的电磁场中最小的能量形式。这项研究发表在《物理评论快报》杂志上，它非常详细地预测了这些光量子是如何由原子发射并由其环境定义的。这些相互作用如何展开有无限的可能性，但研究人员表示，他们已经开发出一种实用的方法来预测它们。
“我们的计算使我们能够将一个看似无法解决的问题转化为可以计算的东西，”该研究的主要作者、英国伯明翰大学的物理学家Benjamin Yuen在一份声明中说。“而且，几乎作为该模型的副产品，我们能够产生光子的图像，这是物理学中以前从未见过的。”
塑造
为光子指定一个特定的形状是一项艰巨的任务，因为这些无质量的基本粒子表现出波粒二象性，这是居住在量子领域的物体的一个奇怪特征，而量子领域受幽灵般的不确定性所支配。这意味着科学家认为光子的行为既像粒子又像波，这取决于它们是如何被观察到的。此外，光子也被理解为电磁场中的激发，或类似于离散能量的波动。简而言之，它们很难确定，更复杂的是，光可以通过无数种方式与周围环境和发射它们的原子相互作用。
但研究人员表示，他们能够通过在一些经典力学的帮助下将这些可能性减少到离散的集合中来规避这一点，或者将它们划分为“伪模”，从而简化他们对光子相互作用的看法。走远一点
研究人员表示，以这种方式对光子进行建模的优点是，它可以准确地描述微小粒子如何进入被称为远场的物体周围的电磁场的遥远区域。以前的方法在近场和远场之间存在脱节，在量子水平上提供了光系统的不完整图像。袁说：
“这项工作有助于我们加深对光和物质之间能量交换的理解，其次，更好地理解光是如何辐射到附近和远处环境的。”。“很多这些信息以前被认为只是‘噪音’，但其中有太多的信息，我们现在可以理解和利用。”这种新的理解具有非常实际的意义。袁说，对于量子物理学家和材料科学家来说，它可以改变纳米光学技术的发展，带来“改进的光伏能源电池或量子计算”，以及通信技术的进步。说实话：这也是一种美学享受。更多关于光的内容：科学家对发现可以投射阴影的光感兴趣
