https://www.nature.com/articles/s41467-020-19645-5?utm_medium=affiliate&utm_source=commission_junction&utm_campaign=3_nsn6445_deeplink_PID100052172&utm_content=deeplink
科学家期望能不插电就把室内能量传到笔电或手机上。马里兰大学的研究员找到了在任何
房间内完美吸收能量的技术,此技术称为“反雷射”-就像雷射一个个地发射光子一样,
反雷射器以相反的顺序吸收光子,实验设备收到了99.996%的发射能量。
反雷射的正式名称是“相干完美吸收”(CPA)。CPA用一台机器在整个房间内传播能量,
而另一台反雷射将其收回。
过去的CPA实验有个基本限制:时间方向。观看物理过程的影片,向前向后播放对观众来
说没差,这种特性称为时间反转对称性。过去的CPA实验都具有此特性,然而这在日常生
活中很少发生,仅偶发于熵不大的系统。
新研究的实验中,科学家用磁场有目的地推动光子,使其失去时间反转对称性。传递能量
的过程-发射光子-就像搅拌汤一样,不能反向进行,但是设备仍可以吸收能量。
研究员在两个实验装置中使用微波能量,从而获得非时间反转的CPA 。第一个装置是迷宫
导线,光子需经过导航才能到达接收器。第二个装置是不规则的小黄铜腔(里面有接收器)
,光子在散射并穿过腔中的开放空间后到达接收器。
研究员发射不同特性的微波并测试频率,振幅和相位的哪种组合最有可能被接收器吸收(即
使经过磁场,迷宫和不规则的开放空间之后)。每种情况下,他们都确定了导致大多数微波
被吸收的理想微波发射器调谐-在迷宫中为99.999%,在开放空间中为99.996%。在实际
应用中(例如客厅),发射器会重新测试不同频率,振幅和相位,让光子传到接收器。
该技术有三个潜在应用:一是远距离无线能量传输(淘汰电线电缆)。二是检测光子在室
内细微变化的感应设备(如安全监视器)。三是将讯息传到隐藏接收者的信息传递系统-
把CPA不断变化的调谐信号作为加密数据,只有接收者或跟接收者约好的人才能解密。