一個合作研究小組操縱了光的行為，就像光受到重力影響一樣。該研究結(jié)果于2023年9月28日發(fā)表在《物理評論A》雜志上，對光學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)影響，對6G通信的發(fā)展具有重要意義。

阿爾伯特·愛因斯坦的相對論早已確立，電磁波（包括光和太赫茲電磁波）的軌跡可以被引力場偏轉(zhuǎn)。

科學(xué)家最近從理論上預(yù)測，通過使晶體在較低的歸一化能量（或頻率）區(qū)域變形，可以復(fù)制重力（即偽重力）的影響。

東北大學(xué)工學(xué)研究科的北村恭子教授說：“我們著手探索光子晶體中的晶格畸變是否會產(chǎn)生偽重力效應(yīng)。”

光子晶體具有獨特的性質(zhì)，使科學(xué)家能夠操縱和控制光的行為，作為晶體中光的“交通控制器”。它們是通過定期排列兩種或兩種以上具有不同能力的材料來構(gòu)建的，這些材料以規(guī)則、重復(fù)的模式相互作用并減緩光速。此外，在光子晶體中已經(jīng)觀察到由于絕熱變化引起的偽重力效應(yīng)。

DPC中的實驗設(shè)置和光束軌跡的模擬結(jié)果。

Kitamura和她的同事通過引入晶格畸變來修改光子晶體，元素規(guī)則間距的逐漸變形，破壞了質(zhì)子晶體的網(wǎng)格狀圖案。這操縱了晶體的光子帶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致介質(zhì)中的彎曲光束軌跡——就像光線經(jīng)過黑洞等巨大天體一樣。

具體而言，他們采用了一種硅扭曲光子晶體，其原始晶格常數(shù)為200微米，并使用太赫茲波。實驗成功地證明了這些波的偏轉(zhuǎn)。

實驗結(jié)果，端口B和C之間的透射差清楚地顯示了DPC中的光束彎曲。

北村補充道：“就像重力會彎曲物體的軌跡一樣，我們想出了一種在某些材料中彎曲光的方法。”

大阪大學(xué)副教授藤田正幸表示：“太赫茲范圍內(nèi)的這種平面內(nèi)光束控制可以在6G通信中利用。從學(xué)術(shù)上講，研究結(jié)果表明光子晶體可以利用引力效應(yīng)，在引力子物理學(xué)領(lǐng)域開辟新的途徑。”

原文來源：http://www.opticsky.cn/index-htm-m-cms-q-view-id-8667.html