量子幽靈

　　一種新發現的被稱為"集體誘導透明"（CIT）的現象導致原子組突然停止反射特定頻率的光線。CIT是通過將鐿原子限制在一個光腔內--基本上是一個微小的光盒--然后用激光轟擊它們而發現的。盡管激光的光線會從原子上反彈到一個點上，但隨著光線頻率的調整，一個透明的窗口出現了，在這個窗口中，光線可以不受阻礙地通過腔體。

　　藝術家對激光沖擊光腔中的原子的可視化描述。科學家們發現了一種被稱為 "集體誘導透明"（CIT）的新現象，即原子組在某些頻率下停止反射光線。該研究小組通過將鐿原子限制在一個光腔中并將它們暴露在激光下發現了這種效果。在某些頻率下，出現了一個透明的窗口，光可以不受阻礙地繞過腔體。資料來源：Ella Maru工作室

　　"我們從來不知道這種透明窗的存在，"加州理工學院的安德烈-法拉昂（BS '04）說，他是威廉-L-瓦倫丁應用物理和電子工程教授，也是4月26日發表在《自然》雜志上的有關這一發現的論文的共同通訊作者。"我們的研究主要成為一個尋找原因的旅程"。

　　對透明窗的分析指出，它是腔體中原子組和光之間相互作用的結果。這種現象類似于破壞性干擾，即來自兩個或更多來源的波可以相互抵消。原子組不斷地吸收和重新發射光，這通常會導致激光的反射。然而，在CIT頻率下，從一個組中的每個原子重新發射的光會產生一個平衡，導致反射率下降。

　　共同主要作者、加州理工學院的研究生Mi Lei說："一個強烈耦合到同一光場的原子集合體可以導致意想不到的結果。"該光學諧振器的長度僅為20微米，包括小于1微米的特征，是在加州理工學院的Kavli納米科學研究所制造的。

　　"通過傳統的量子光學測量技術，我們發現我們的系統已經達到了一個未曾探索過的體系，揭示了新的物理學，"該論文的共同第一作者，研究生Rikuto Fukumori說。

　　除了透明現象，研究人員還觀察到，與單個原子相比，原子集合可以更快地吸收和發射激光，或者更慢，這取決于激光的強度。這些過程被稱為超輻射和亞輻射，由于有大量的相互作用的量子粒子，它們的基本物理學仍然不為人所知。

　　共同通訊作者Joonhee Choi說："我們能夠監測和控制納米級的量子力學光-物質相互作用，"他曾是加州理工學院的博士后學者，現在是斯坦福大學的助理教授。

　　盡管這項研究主要是基礎性的，并擴大了我們對神秘的量子效應世界的理解，但這項發現有可能在某一天幫助鋪平道路，使信息存儲在強耦合原子的集合體中，從而實現更高效的量子記憶。法拉昂還致力于通過操縱多個釩原子的相互作用來創造量子存儲。

　　物理學教授和羅森伯格學者曼努埃爾-恩德雷斯說："除了記憶，這些實驗系統提供了關于開發未來量子計算機之間的連接的重要見解。"他是該研究的共同作者。