2018年，光镊和chi脉冲放大的发明获得了诺贝尔物理学奖; 2017年，诺贝尔物理学奖被授予直接检测引力波的奖项; 2014年，超分辨率荧光显微镜获得了诺贝尔化学奖。

…的研究与开发...在1958年至2018年期间，紧随其后的是十二个诺贝尔奖，其中一个关键词是：激光。

1960年5月16日，西奥多·迈曼（Theodore Maiman）首次在实验室展示了红宝石激光，创造了第一个人造相干光源。

同年8月，他将结果发表在《自然》杂志上。

在标题为“红宝石中的激光辐射”的文章中，仅包括两个简单的图片并且少于300个单词。

Mayman的实验基于Arthur Schawlow和Charles Townes的理论，他们的理论受到Albert Einstein关于激光发射Inspired的理论工作的启发。

如今，激光的应用已集成到我们生活的几乎所有方面：它可以矫正人类的视力，读取商品上的条形码，蚀刻计算机芯片，从月球传输视频文件并帮助驾驶自动驾驶汽车...然而，即使经过60年，该光源仍然为科学提供了想象的空间。

两个物理学团队的研究为激光器的重新设计带来了新的可能性。

相干性是激光器的重要特性。

连贯性也可以理解为“同步”。

的光子。

这种同步持续的时间越长，光的单色性越强。

光的颜色对应于光子的波长。

例如，绿光的波长大约在500到550纳米之间。

为了长时间保持多个光子同步，必须非常精确地排列其波长。

在包含在激光束中的同一相中移动的大量光子的波长决定了激光的颜色。

|图像来源：PengJiajie / WikimediaCommons激光的相干性决定了激光束执行各种精密任务的能力。

例如，世界上最精确的计时设备光学晶格时钟就是依靠激光的这一特性而存在的。

1958年，Xiao Luo和Towns提出了激光理论，并估计了理想激光的相干时间。

他们计算了激光相干的上限，并认为光子的激光相干受盒子中光子数量平方的限制。

这个限制被物理学家称为“肖恩镇限制”。

长期以来，物理学家一直将此限制视为一种“黄金法则”。

直到出现了两个新的研究领域，才开始从事激光物理学领域的研究。

在两项研究中，一项研究是由澳大利亚格里菲斯大学物理学家霍华德·怀斯曼（Howard Wiseman）领导的团队完成的。

匹兹堡大学的物理学家戴维·派克（David Pekker）领导的研究小组发表了另一篇论文。

他们使用不同的方法来证明肖洛镇极限不是最终极限，并且激光的相干性可能比肖洛和汤斯的想法高得多。

这一结果颠覆了人们对激光极限60年的认知。

两个团队都意识到，小罗镇的限制是基于一些有关激光的假设，这些假设不再正确。

根据小罗和汤斯的说法认识到，从激光器中流出的光子就像从水桶中的孔中流出的水一样。

桶越满，水流越快，反之亦然。

但是，怀斯曼（Wiseman）和佩克（Pekker）都发现，如果使用“阀门”，则可能会损坏阀门。

如果将激光器放置在激光器上以控制光子流率，则实际上可以使激光器的相干时间长于肖尔敦镇的极限。

Wiseman和他的同事在Nature-Physics杂志上发表了该论文。

在他们的研究中，他们采用了这些“阀门”。

可以控制光子，然后重新估计理想激光器的相干时间极限，推论出相干上限与激光器中光子数的四次方成正比，最后证明他们获得的是极限量子极限或海森堡极限，这是量子力学所允许的最佳结果。

Pekker的论文仍在审查中。

他和他的同事使用了稍微不同的方法来研究此限制。

经过计算，他们发现相干的上限与激光器中光子数的三次方成正比。

现在，他们正计划使用超导设备来制造这种微波激光器。

但是，目前制造这样的激光器显然是非常困难的任务。

一些物理学家指出，Wiseman和Pekker的突破更多是理论上的进步，而不是实际工程上的进步。

但是Pekker认为，在实际操作中，应建立“海森堡极限”。

激光绝不是一个无法实现的梦想。

他们