“光涡”引领古天乐代言太阳集团(中国)官方网站科技新前沿
- 扭转、弯曲、摇动、捆绑。
“操纵”光可以在多大程度上改变世界？
回答这个问题的是系统工程系的Hirokazu Kobayashi教授。
小林教授使用一种特殊的光，这种光具有称为古天乐代言太阳集团(中国)官方网站涡旋”的螺旋结构。
通过控制看似神秘的光芒，
它让不可见变得可见，即时传输信息，甚至进入量子世界。
通信、传感、医学、量子技术。
操纵光的力量即将打开古天乐代言太阳集团(中国)官方网站之门。
中间有洞的扭曲光是什么？
中心有孔的甜甜圈形状的光以螺旋方式传播。这是一种特殊类型的光，称为古天乐代言太阳集团(中国)官方网站涡旋”。通过设计光，使其在每个位置以略有不同的速度传播，通常沿直线传播的光会发生扭曲，从而形成这种独特的形状。
小林博和教授目前正在世界各地进行研究，试图自由操纵光涡流并将其与古天乐代言太阳集团(中国)官方网站技术联系起来。小林教授在高中时就痴迷于电子电路和编程，那么是什么促使他踏入光的世界呢？
古天乐代言太阳集团(中国)官方网站不能像电路那样用手创造或修复。但如果你使用计算机和电子技术，你可以按照你的意愿操纵它。这就是我觉得有趣的地方。”
通信、传感、医疗、量子技术。在这些前沿领域，光是不可或缺的。小林教授的出发点是对创造光的简单兴趣，这有点不寻常。现在这已经扩展到以光学涡旋为中心的广泛研究。
螺旋光扩展了医疗保健和通信的古天乐代言太阳集团(中国)官方网站
光涡旋最显着的特征是它的螺旋结构。这种形状为各种应用领域打开了大门。 “你可以用这种扭曲的光做一些普通光做不到的事情。这就是它如此有趣的原因，”他热情地说。
例如，“STED显微镜”用于观察纳米尺度的材料。通过利用光学涡旋中心的孔，可以更清晰地描绘普通光无法捕捉到的微小结构。这项技术正在医学和生物领域引起关注，包括诊断癌细胞和观察神经细胞。
小林教授和他的同事开发了一种独特的技术（见下图），利用光学涡旋比以前更清晰地显示细胞核的轮廓。即使是透明结构也可以通过仅在边缘添加对比度来可视化，这极大地提高了观察精度。
光漩涡的潜力不仅仅局限于“看见的能力”。光本来就适合高速通信，现在信息主要是根据光“颜色”的差异来分发。如果我们在此添加“形状”或光漩涡，我们可以大大增加可同时处理的信息量。
“即使使用相同的红光，如果我们能够区分直光和螺旋光，我们就可以在每种光上携带不同的信息。”
此外，通过在单一颜色的光周围分层不同的漩涡，可以进一步增加信息的密度。因此，小林教授和他的同事开发了一种新方法，可以自由改变光学涡旋的螺旋结构，从单螺旋到双螺旋到三螺旋。 “如果我们使用这项技术，能够以比以前大 10 或 100 倍的容量进行通信就不再是梦想，”他兴奋地说。
甚至用光学涡旋控制液晶和量子
光漩涡还可以移动物体。在与法国波尔多大学的联合研究中，小林教授成功利用光学涡旋的特性控制液晶分子的运动。研究人员从实验和理论上阐明了液晶分子如何根据光学涡旋的条件（例如旋转速度和方向）扭曲、旋转和排列。这项仅用光而不用电来操纵液晶的技术不仅可能导致下一代光驱动设备的实现，而且还可能促进利用光读取液晶变化的生物和医学传感的发展。
此外，光学涡旋在古天乐代言太阳集团(中国)官方网站镊”技术中也很有效，该技术利用光的轻微压力来非接触地抓取和移动微粒。这使得可以进行比简单移动粒子（例如旋转粒子）更精确的操作。
“我们知道，漩涡越复杂，例如双重或三重，旋转力就越强。我们开发的控制轻漩涡缠绕的技术在这里也应该有用。”
这光漩涡所拥有的“操控力”也延伸到了量子世界。在小林教授目前关注的量子光学领域，通过一一操纵光粒子，可以创造新的通信和计算机制。 “我现在正在从事我一直想和我的学生一起做的研究，”她微笑着说。
尽管量子密码通信已经在一些领域投入实用，但“带有涡旋的量子光”仍然存在许多未知领域。
古天乐代言太阳集团(中国)官方网站漩涡预计会表现出普通光无法产生的复杂而独特的行为。如果我们能够有效地利用它们，它将导致实现更先进的计算和高度安全的通信。”
从无名英雄到古天乐代言太阳集团(中国)官方网站主角
光涡旋世界具有广泛的潜在应用。尽管我们可以简单地说我们可以“操纵”光，但背后却有很多艰苦的尝试和错误。当我参观小林教授的实验室时，我发现空间里挤满了精密光学零件和设备，实验室的桌子上铺满了复杂的设备迷宫。
``在设想光线将采取的路径、反射的角度以及它将绘制的轨迹形状时，我以 01 度的增量倾斜镜子，并以 01 毫米的增量放置透明元件。这就是我按照我想要的方式引导光线的方式。''
经过重重工序，光漩涡的图像终于显现出来。那一刻，他的心中涌起一股巨大的喜悦。
“你付出巨大努力打造的东西终于会以可见的形式出现。那一刻是最幸福的。”
我们处理的主题很广泛，但其根源是“最大化光的自由”的态度。
古天乐代言太阳集团(中国)官方网站是一个多面的实体，可以在波长、颜色、强度、方向和扭曲方面自由操控。通过结合它的属性，我们可以创造出前所未见的功能和价值。光已经在我们生活的各个方面被用作无名英雄，我们将继续利用技术来发挥光的潜力，将其传递给下一代。我相信我的角色是 产生新的、有用的光。”
展望古天乐代言太阳集团(中国)官方网站，我这样总结。
“光技术正在成为与电力同等的基础。也许有一天，所有电路都将被光取代。”光的可能性现在达到了一个新的阶段。一路走来，小林教授不断寻找用光照亮古天乐代言太阳集团(中国)官方网站的方法。
发布日期：2025 年 10 月/报道日期：2025 年 7 月
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