據(jù)國外媒體報道，最近科學家借助一個所謂的“反激光器”設備，終于找到一種可以穿過任何房間完美發(fā)射能量的方法 。
這個想法很簡單：就像激光可以整齊有序地一個接一個發(fā)射光子一樣，反激光器可以反向整齊有序地一個接一個吸收光子 。 長期以來，研究人員猜測，這樣的設備或許可以讓電線和充電線成為過去，允許人們用看不見的能量束隔空給筆記本或手機充電，或者使用筆記本時再也不需要接電源 。 但是，盡管基礎的反激光器早已經(jīng)在實驗室測試過，但現(xiàn)實世界可不像在實驗室里用激光對準固定接收器那么簡單、有序 。 比如：電子設備位置不固定，雜物會妨礙能量傳輸，墻壁會以意想不到的方式反射能量 。 但是，本實驗中演示的最新反激光器可以解決上面所有這些問題，并且可以接收空間中無序分散的能量束——接收率甚至可高達99.996% 。
研究人員使用的這種方式的正式術語叫做“相干完美吸收”（CPA） 。 相干完美吸收使用一臺機器在房間內發(fā)送能量，然后用另一臺機器（“反激光器”）吸收能量 。 研究人員在11月17日發(fā)表于《自然通訊》上的論文中寫道，過去的相干完美吸收實驗令人欣喜，但仍有一個基本局限：時間方向 。 實驗僅在一種情況下有效，即時間可以同樣容易地前進或后退 。 然而在我們的日常生活中，這種情況很少存在 。
一個最簡單的反激光器設置模型，涉及使用一支激光筆一個接一個地向接收器發(fā)射光子 。 這個過程，如果錄下來的話，無論是正著播放還是倒著播放，看起來都一樣：光子從一個設備彈出，穿過空間，進入另一個設備 。 這樣的設置，用物理術語來說，就是具有“時間反演對稱性” 。 時間反演對稱性僅出現(xiàn)在沒有太多熵的系統(tǒng)中，或者說系統(tǒng)具有趨向于混亂的固有傾向 。
到目前為止，即便是最復雜的相干完美吸收實驗也具有時間反演對稱性 。 有些實驗比激光筆對準接收器更復雜 。 但如果有意為之的話，甚至連復雜的項目也可以具有時間反演對稱性 。
（一個復雜事件可具備時間反演對稱性的例子如下：想象有一盤錄像帶，其中一個業(yè)余愛好者從整齊的箱子里拿起樂高積木，堆了一個埃菲爾鐵塔模型 。 結果看起來有點復雜，但錄像可以記錄下每一塊積木的去向 。 如果倒著播放錄像的話，你可以看到這個業(yè)余愛好者將積木從模型上拿下來，然后重新整理好 。 ）
但是對于這項新的研究，研究人員使用磁場猛烈地撞擊光子，從而破壞時間反演對稱性 。 傳遞能量的過程——發(fā)射光子——仿佛攪拌一碗湯一樣：使得逆向過程行不通（就好比你不能逆向攪拌一碗湯這個過程） 。 但是，“攪拌”之后，設備仍然可以接收到能量 。
研究人員在論文中寫道：這“證明了相干完美吸收的概念可以超越其最初的‘時間可逆激光器’這個構想”，暗示有朝一日這個概念可以在現(xiàn)實世界中得到實際應用 。 因為我們的現(xiàn)實世界不像時間可逆的實驗室環(huán)境那么整齊 。 我們的現(xiàn)實世界混亂且難以預測，長期而言時間更不可逆 。 如果想讓相干完美吸收在這樣的環(huán)境中可行，我們必須要克服一些困難 。
研究人員在兩個實驗設置中均使用了微波能量，從而實現(xiàn)了這種非時間可逆的相干完美吸收 。 首先是電線“迷宮”，光子必須通過這個迷宮才能達到接收器 。 其次是一個微型的不規(guī)則“黃銅腔”，中間有一個接收器，光子在分散之后，穿過腔體空間，最終達到接收器 。
為了實現(xiàn)這一點，研究人員發(fā)射了具有不同特征的微波，然后測試了頻率、振幅和相位（即電磁波的三個特征）的哪一種組合，最有可能落在接收器上并被吸收，哪怕是經(jīng)過了磁場和迷宮或不規(guī)則開放空間的“試煉” 。 他們對每種情況，都確定了可以使大多數(shù)微波被吸收的理想微波發(fā)射器“調諧”（在迷宮中接收率為99.999%，開放空間中為99.996%） 。 在實際應用中（比如客廳），發(fā)射器會測試及重新測試不同的頻率、振幅和相位，以將光子傳輸給接收器 。
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