7月10日,记者从南昌大学获悉,该校沈林放研究员与邓晓华教授参与的最新研究成果《打破洛伦兹互易性以克服物理和工程中的时间带宽极限》在6月23日的《科学》杂志上发表。该研究成果成功打破了一百多年来限制谐振器设计的时间带宽极限,对新型器件和系统的发展将起到深远作用。著名科学新闻网站Phys.org以《百年的物理问题被解决了》为题,高度评价该研究成果。

谐振是光、电、声波、机械等相关领域共有的现象,谐振器件与系统在现代社会的各行各业得到广泛应用,如激光谐振腔,各种波导等。离开谐振,计算机、手机、电视、收音机、手表都无法工作,支撑社会运行的各类物理和工程系统都需要用到谐振器。长期以来,谐振系统的设计被认为受制于一个极限:在谐振腔内长时间存储大数据是不可能的。这种时间带宽极限规律提出之后的100多年来,从来没有被挑战过。现在,这个极限理论已成为过去。论文中使用的“独家秘方”就是南昌大学和浙江大学合作研究的磁光材料混合谐振腔/波导系统。利用这种系统,可自由控制反向传播电磁波的能量传播速率,在太赫兹波段,传统的时间带宽限制已可提高上千倍。从理论上说,在时间不对称系统中根本没有上限,带宽不再受制于能量的存储时间。

谐振系统时间带宽极限的突破,将在物理和工程的众多领域产生深远影响,应用前景十分广泛,包括通信、光探测、能量采集和信息存储等领域。例如,人类可将很多光源变成方向性光源,甚至改变太阳能储能模式等。可以预料,在不远的将来,据此原理的大量新型器件和系统将应运而生。

据悉,南昌大学空间研究院研究员沈林放为文章的共同第一作者,浙江大学郑晓东及南昌大学邓晓华教授为文章共同作者。整个团队由加拿大、中国、美国和瑞士等国6所大学的科研人员组成。

 
来源:江西日报 郑颖

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