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人類成功將光子限制在原子空間,未來我們的生活習慣或因此改變?

學物理的,大概都知道,光無法聚焦在直徑小於光的波長的粒子上。然而,這一看法很可能是一種局限性的錯誤。前不久,科學家採用石墨烯這一特殊材料引導光子進入比光波波長更狹小的原子空間時,意外地獲得了成功。這一成果或將引發整個科技界革命性新浪潮的出現,人類的生活習慣或者也將會被徹底改變。

就在前不久中興被限的晶元事件中,人們反覆提到晶元的大小在研發到7nm(納米)尺寸上時,已經觸到了天花板,並據此預言中國的追趕速度會相對加快。然而,事實是科技的突破能力就是這樣地出人意料。前不久,科學家們進行了一個突破性的實驗。他們將異質結構的二維材料堆疊起來,構成了一個新的納米光學器件,並在核心部位添加了單層石墨烯作為等離子體激元——等離子體振子——以此來引導光子的行為。

試驗中,科學家驚訝地發現,當光源儀射出紅外光時,光子就會在金屬和石墨烯之間聚集起來。科學家不斷縮小這一空間,一直縮小到直徑僅有一個原子大小時,光子仍然可以自由傳播。這真是一個令人振奮的發現!利用這一發現,科學家可以在小於1nm的空間通道中輕鬆地操縱光子,從而一舉突破7nm的極限,製造出尺寸空前微小的新納米光學器件。

如果這一成果最終被推廣應用,那麼,計算機晶元和激光感測器等裝置的尺寸將會進一步大大縮小,人類有可能就會研發出極端微型的嵌入式通訊工具或者更便捷的激光武器,甚至人類的生活習慣都會為此而發生徹底改變。


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