中科院取得光子晶体理论创新　为光辐射控制开辟了新途径

第11版(教育·科技·卫生·环境)
专栏：信息时代

中科院取得光子晶体理论创新
　为光辐射控制开辟了新途径
　　本报北京9月29日讯 记者杨健报道：中科院物理所的科学家在光子晶体中量子动力学性质方面取得富有创新性的重要成果。这一最新成果发表在新近出版的国际权威学术刊物《物理评论快报》上，该刊审稿人对这一创新成果给予高度评价，认为“它处理了三维光子晶体中非常有意义的、具有挑战性的和困难的量子电动力学问题”。
　　这一成果是由顾本源研究员及其合作者取得的，过去5年来，他们一直致力于光子晶体带隙结构和原子自发辐射动力学性质的研究。
　　信息技术始终追求的是如何实现更快速、大容量、抗干扰性强以及更低能耗的信息传输。目前的电子学技术已接近理论极限，因此，人们开始考虑利用光子作为信息载体。因为光子有着电子所不具有的突出优点：传播速度快，频带宽，光子之间没有相互作用，故而传输能耗低，非电子性抗干扰能力强。人们企盼研制出全光型的集成功能器件。光子晶体的研制成功，使人们能够像控制金属和半导体中的电子一样灵巧地控制光子流，具有极其诱人的应用前景。
　　10多年来，科学家们广泛采用两个理论模型处理光子晶体中的量子光学问题，令人困惑的是，这两个模型给出的理论预言却是相互否定的。
　　为解决这一有重大争议的理论问题，顾本源研究小组突破了以上两个模型的理论框架，首次把一个关键参数引进相关函数，得到一个新的普适性公式。在新的理论框架内，他们为一些相互矛盾的实验结果提供了清楚的理论解释，对一些物理量提出了正确的数值计算方法，并预言了某些光子晶体中的物理现象。他们同时发现，原子位置的变化会根本地改变原子的光辐射性质，这一发现为光辐射控制开辟了新的途径。