量子计算机光学环路新设计

来自英国的物理学家团队建造了一台环形机器，当光脉冲在里面围绕着彼此旋转时，控制光行为的一般规律不再适用。

在正常情况下，光会展现出某种物理对称性。首先，假设你有一盘记录了光行为的录像带，那么无论是正放还是倒放，你会发现光在两个时间方向上的行为是一样的。这一现象被称为“时间反演对称”。其次，光能以波的形式进行传播，会表现出所谓的“偏振”现象：相对于波的运动而发生的振荡。这种偏振通常保持不变，提供了另一种对称性。

但是，在这个环形装置内部，光既失去了时间反演对称性，其偏振也发生改变。光波在环形装置内会转圈并相互共振，产生在外界通常不存在的效应。

研究人员已经知道，在特定条件下，当光在光学环形装置内部运行时，会失去时间反演对称性。光波的波峰不会在对称性所要求的位置出现。在1月10日发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）杂志的一篇新论文中，来自英国国家物理实验室（National Physical Laboratory，简称NPL）的研究团队指出，在这一现象发生的同时，光的偏振也会发生改变。

研究团队将细心定时的激光脉冲射入名为“光学环形谐振器”的装置中，光的波峰排列方式没有呈现出时间反演对称性。当光束互相环绕时，只形成了单一时间方向上的模式。与此同时，光失去了垂直偏振——光波不再以严格的上下方式运动，而是形成了椭圆形。

物理学家在一份声明中说，这项研究为光的操纵打开了新的大门，将使研究人员的工作更加精确，并为原子钟和量子计算机等设备中的光学环路提供新的设计。