“光的倒流”首次在实验中获得成功证明

以色列特拉维夫大学的科学家首次证明了向前传播的光的回流。这种现象是50年前由量子物理学家提出的，此前从未在任何实验中得到成功证明。

光与量子粒子的相似之处在于两者都可以由干扰波构成。这种结构中将多个波形加在一起以产生一个新波形，这种结构被称为叠加。如果构造了所有向前传播的特殊波叠加，则整个波可以实现所谓的“光学回流。”

特拉维夫大学电气工程学院物理电子学系的阿隆·巴哈巴德博士解释说：“这种光的回流现象非常微妙，需要对粒子状态进行精确控制，因此半个世纪以来迟迟无法在实验中获得证明。这种现象揭示了由波组成的光系统的不直观行为，无论它是量子力学中的粒子还是光束。我们的实验可以通过发射激光束并诱导从激光源前面的给定点向激光源向后传播的信号来帮助科学家。这对于需要小体积的光场进行精细控制的情况也很重要，例如用于移动小颗粒的光学显微镜，传感和光学镊子。”

在他们的实验中，科学家将光束分解并重新组装成以相对于轴为正角传播的光波的形式出现。他们必须非常仔细地构造不同的光束，并为其强度和延迟提供精确的值。一旦创建了叠加，就设置一个小缝并垂直于光束移动，以有效地测量光束在不同位置的方向。

从缝隙逸出的光在大多数位置都以正角移动时显示出来。但是在某些位置，逃离狭缝的光以负角传播，即使射向狭缝另一侧的光是由全部以正角传播的光束叠加而成。

巴哈巴德博士说：“我们使用全息术清楚地显示了回流效应。我们意识到，在某个时候，我们可以利用先前的次振荡的数学现象研究，帮助我们设计回流的光束。总而言之，如果以一种特殊的方式构造全部沿一个方向传播的干扰波，并且您要测量整个波在特定位置和时间的传播方向，您可能会发现波向后传播。该波可以使用量子力学描述粒子。这种令人惊讶的行为违反了我们从宏观物体运动的日常经验中获得的任何直觉。尽管如此，它仍然遵守自然法则。”

《光学》科学期刊刊登了这篇报告。