諧振系統時間帶寬極限獲突破

2021-01-09 東方網

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp7月10日，記者從南昌大學獲悉，該校沈林放研究員與鄧曉華教授參與的最新研究成果《打破洛倫茲互易性以克服物理和工程中的時間帶寬極限》在6月23日的《科學》雜誌上發表。該研究成果成功打破了一百多年來限制諧振器設計的時間帶寬極限，對新型器件和系統的發展將起到深遠作用。著名科學新聞網站Phys.org以《百年的物理問題被解決了》為題，高度評價該研究成果。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp諧振是光、電、聲波、機械等相關領域共有的現象，諧振器件與系統在現代社會的各行各業得到廣泛應用，如雷射諧振腔，各種波導等。離開諧振，計算機、手機、電視、收音機、手錶都無法工作，支撐社會運行的各類物理和工程系統都需要用到諧振器。長期以來，諧振系統的設計被認為受制於一個極限：在諧振腔內長時間存儲大數據是不可能的。這種時間帶寬極限規律提出之後的100多年來，從來沒有被挑戰過。現在，這個極限理論已成為過去。論文中使用的「獨家秘方」就是南昌大學和浙江大學合作研究的磁光材料混合諧振腔/波導系統。利用這種系統，可自由控制反向傳播電磁波的能量傳播速率，在太赫茲波段，傳統的時間帶寬限制已可提高上千倍。從理論上說，在時間不對稱系統中根本沒有上限，帶寬不再受制於能量的存儲時間。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp諧振系統時間帶寬極限的突破，將在物理和工程的眾多領域產生深遠影響，應用前景十分廣泛，包括通信、光探測、能量採集和信息存儲等領域。例如，人類可將很多光源變成方向性光源，甚至改變太陽能儲能模式等。可以預料，在不遠的將來，據此原理的大量新型器件和系統將應運而生。

&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp據悉，南昌大學空間研究院研究員沈林放為文章的共同第一作者，浙江大學鄭曉東及南昌大學鄧曉華教授為文章共同作者。整個團隊由加拿大、中國、美國和瑞士等國6所大學的科研人員組成。

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