光子的新形状为先进的光学技术打开大门

荷兰特温特大学的研究人员对光子(构成光的基本粒子)有了重要见解。与原子周围的电子相比，光子的行为变化多端，而且更容易控制。

这些新见解具有广泛的应用，从智能 LED 照明到量子电路控制的新光子信息比特，再到灵敏的纳米传感器。他们的研究成果发表在《物理评论 B》上。

在原子中，被称为电子的微小基本粒子以轨道的形式占据原子核周围的区域。这些轨道决定了在特定空间区域找到电子的概率。量子力学决定了这些轨道的形状和能量。与电子类似，研究人员也用轨道来描述光子最有可能出现的空间区域。

“无论你设计什么形状”

特温特大学的研究人员研究了这些光子轨道，发现通过精心设计特定材料，他们可以创建和控制具有各种形状和对称性的轨道。这些结果在先进光学技术和量子计算方面具有潜在的应用价值。

第一作者 Kozon 解释说：“在化学教科书中，电子总是围绕轨道中心的微小原子核旋转。因此，电子轨道的形状不能与完美的球形有太大偏差。有了光子，轨道就可以呈现出任何你设计的形状，只要你在设计的空间排列中结合不同的光学材料即可。