「那些年，我們一起追的光」
- 6月29日
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已更新：6月30日
⼈們對雷射的印象，多半是具有破壞⼒的，它能作為切割⼯具，脈衝光能除斑與改善肌膚問題。⽽能擁有⼀把光劍是許多星際⼤戰影迷的夢想，使⽤雷射打造光劍看似是個合理的選項。可惜，雷射是⼀種電磁波，並沒有像⼀般⼑劍那樣的破壞⼒。光⼦不帶電也沒有質量，彼此之間很難產⽣交互作⽤。因此，若真握著兩把光劍互打，⼤概只會打了個空虛、寂寞，覺得冷。
在量⼦光學中，科學家竟顛覆想像，利⽤雷射作為冷卻原⼦的⼯具，以快速、安全、簡便的⽅式，將溫度降低⾄微克耳⽂，比宇宙背景輻射溫度還冷了六個數量級，原來覺得冷的，是那些被捕捉的⼗億顆原⼦啊！
另外，⼈眼若直視雷射，可能對眼睛造成傷害，但令⼈驚訝的是，科學家發現，我們的眼睛其實靈敏得不得了，對光的感受甚⾄可接近單光⼦等級。單光⼦的製備，是量⼦光學領域的重要分⽀，可應⽤於量⼦傳輸與量⼦計算。當兩顆全同光⼦在介質中相遇時，彼此還會像有⼼電感應般，選擇「你跟我走」或「我跟你走」，展現光⼦⾝為波⾊⼦⼀員的獨特特性。基於量⼦⼒學發展出的量⼦感測器，具備微型化、積體化與可攜式等優點。除了⼤家熟知的量⼦電腦應⽤外，近年也逐漸發展⾄腦波量測、精密量測、量⼦陀螺儀、微波與兆赫波影像等應⽤領域。
簡易的量⼦光學，仰賴光與原⼦之間的交互作⽤。多數原⼦的量⼦能階結構已被了解，只要搭配雷射光的波長與偏極選擇，便能創造出多樣的研究課題。在量⼦光學實驗室中，我們可以搭建光路，像玩樂⾼般，把這些有趣的研究題⽬⼀⼀實現。因此，量⼦光學是⼀個充滿熱情與想像⼒的領域。
文章撰寫 :
國立中山大學物理學系陳易馨副教授
