光有着无数的色彩，是大自然的奇迹之一。为了真正理解我们所看到的，有必要了解我们感知世界的光的精确颜色。我们通过称为频率梳的光学规则来实现这一目标，该频率梳的首次实现赢得了2005年诺贝尔物理学奖。

光学尺不仅可以用来测量颜色，还可以测量时间、距离和其他重要的量值;因此它们在科学和技术应用中的重要性。它们是让我们进入光之领域并揭示其最深层秘密的工具。

这正是最近由瓦伦西亚理工大学(UPV)领导、加泰罗尼亚理工大学巴塞罗那理工大学(UPC)和光子科学研究所(ICFO)的研究人员参与的一项研究使之成为可能。在发表在科学研究杂志《自然光子学》上的研究中，他们发现了“光子蛇态”，这是一种揭开光秘密的新工具。

这项研究引起了国际科学界的关注，并为频率梳的形成开辟了前所未有的视角：它预测了二维光学规则的存在，比迄今为止使用的一维光学规则更复杂，并提供了前所未有的多功能性。广泛的应用。

在通信、光谱学或计算中的应用

频率梳有着广泛的应用，特别是在通信领域。该研究的作者表示，这些光梳允许以非常有效的方式通过光纤传输大量信息，因为通过明确定义的频率，可以同时发送多个光信号，并在接收时轻松分离它们。

频率梳已被证明非常有用的另一个领域是光谱学。能够以前所未有的精度和分辨率获得光谱，使不同物质的识别变得更加容易。这在化学、生物学和医学等领域具有直接应用，在这些领域中，分子的准确检测和材料的表征至关重要。

在计量学(测量科学)中，这些结构由于能够产生稳定且已知的频率，因此被用作定义标准的参考。这使得可以精确测量与大多数科学领域相关的基本量，例如时间或长度。

最后，频率梳还在量子计算中找到了有前景的应用，其中光粒子(或光子)发挥着关键作用。特别是，频率梳可用于生成具有特定属性的单光子，这对于这些技术的发展至关重要。

光学规则的未来

要在这些提案中取得成功，必须分析的一个基本问题是在尝试构建这些光学规则时出现的不稳定性，这阻碍了多功能光形式的生成。正如UPVIUMPA研究员、这项工作的合著者PedroFernándezdeCórdoba教授指出的那样，“值得注意的是，我们的团队从理论角度获得了光结构稳定的条件，找到我们称之为光子蛇的锯齿形结构。这些光态的稳定性是未来应用的一个重要方面。”

本文还表明，创建可单独访问的同步光学规则的二维排列是可能的。这一发现提供了在单个设备中生成并由单个激光光源控制的大量规则。事实上，正如领导这项研究的CarlesMilián教授所说：“这一突破的潜在影响是非凡的，因为它可以促进宽带、可重新配置、单片多梳设备的开发。这些设备将根据需要提供不同的频率梳并实时显着扩展现有应用程序。”

最后，这项研究基于严格且非常完整的理论模型，该模型考虑了未来实验中可能出现的对二维频率梳形成的所有已知影响，并使用强大的理论和数值工具进行了模拟。事实上，正如UPV应用数学系主任、这项工作的合著者J.AlbertoConejero教授所指出的那样，“这项研究建立了一个非常精确的模型，其中包括所有可以影响这些结构形成的现象它将作为未来实验的指南，提前了解可以产生稳定光蛇的实验参数，从而产生经济影响。”

这一发现标志着这些结构物理学的一个里程碑，并为“先进光学设备的激动人心的未来”铺平了道路，SalimB.Ivars(加泰罗尼亚理工大学)、YaroslavV.Kartashov和LluísTorner(ICFO)也做出了贡献去工作。后者表示，“这一重要发现出乎意料且令人惊讶，并且由于米利安教授的直觉和领导才得以实现。”

UPV、UPC和ICFO团队表示，这一发现将进一步刺激该领域的研究，并带来革命性的新应用和技术。他们总结道：“由于这些进步，我们距离揭开光的奥秘并充分利用其潜力造福我们的社会又近了一步。”

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标签：频率领域研究