6、 科研通过扩大激光器能耗获得能量

　　为克服激光器系统能量损失，操作人员经常用超量光子或光束来刺激系统以获取所需。今年10月，美国华盛顿大学的工程师们用一种新方法扭转或消除了这种损失局面，而他们的方法正是通过给激光器系统增加一些"损失"来收获能量。换一种说法就是，他们已经发明了一种"以退为进"的妙招。

　　该成果的实验团队由华盛顿大学电子系统工程系教授杨兰（音译）博士领衔，五名队员来自美国、日本和澳大利亚。他们共进行了三个实验总结出这一新妙招。

　　据报道，在第一个实验中，他们通过改变对两个微型谐振器的距离改变其匹配状态，对其中一个采用"一给命令就消失"的可控操作；在第二个实验中，通过变化损失量，他们能操控匹配状态并测算出两个谐振器之间的光强度，结果，令人吃惊地发现，当能量损失增加的时候，两个谐振器的总强度先是上升然后又有所下降，但最终重新显现出了较高的光强度；在第三个实验中，他们通过在二氧化硅中增加损失量获得了两个非线性现象。

　　"光强度在光学系统中是一个非常重要的参量。"杨兰说，"不同于给系统增加更多能量的标准方法，我们反其道而行之，通过调节损失量来获取更有效的能量。"

　　实验系统包括两个微小的直接匹配的二氧化硅谐振器，每一个都配备了不同的熔锥光纤连接器，能将光线从一个激光发射器的二极管引导到感光探测器；光纤逐渐变窄，确保光线在光纤和谐振器的正中间。杨兰说，这个构想可以在任何配对物理系统中应用。

　　7、美国探索用反物质造伽马射线激光器

　　传统激光器的操作光波可从红外线到X射线一网打尽，而伽马射线激光器则依靠比X射线更短的光波来运行，这就使其能产生波长仅为X射线千分之一的光波，从而能对非常微小的空间进行探测，并在医学成像领域大展拳脚。不过，长期以来，建造伽马激光器一直是个难题。现在，美国科学家让一类名为"电子偶素（positronium）"的物质-反物质混合物作为增益介质，将普通光变成了激光束。

　　马里兰大学联合量子研究所的王逸新（音译）、布兰登·安德森以及查尔斯·克拉克撰文表示，他们发现，当向电子偶素提供特定能量，它将产生在其他能量下无法制造出的激光；而且，要制造出激光束，这种电子偶素必须处于玻色-爱因斯坦凝聚态下。

　　克拉克解释道，这种奇怪的效应与电子偶素的"性格"有关。每个电子偶素"原子"实际上是一个普通的电子和一个正电子（电子的反物质）。正电子和电子分别带正负电荷。当它们相遇时，会相互湮灭并释放出两个高能光子，这两个光子位于伽马射线范围内，反向移动。

　　有时，电子和正电子会围绕对方旋转，就像电子围绕着质子旋转组成原子一样。然而，正电子比质子轻，因此电子偶素并不稳定，在不到十亿分之一秒内，电子和正电子会相互碰撞并发生湮灭。

　　为了制造出伽马射线激光器，科学家们需要使电子偶素的温度非常低，接近绝对零度（零下273摄氏度）。这一冷却过程会让电子偶素进入波色-爱因斯坦凝聚态，这种状态下物质内的所有原子，也就是电子-正电子对，进入同样的量子状态，一举一动整齐划一。