|
用量 子隧道效应的方法论去研究波导,得出90年代初所作的微波超光速
摘录与北邮黄志旬教授
然而，我们必须看到，自量子力学诞生之日起，Einstein就持
抗拒、反对态度．时至今日，即20世纪与2l世纪之交，情况仍然
是：相对论与量子力学不可协调!本书的内容显示，在现在这个世
纪交替的时候，关于超光速问题的理论和实验进展，无疑加深了相
对论与量子力学这两大体系的矛盾．......这是不幸的，但却是现
实．科学的发展常常出人意料，而这才正是自然科学研究的最吸引
人的地方．
二.
迄今为止的微波技术主要指以Maxwell场理论为基础的对宏
观现象进行规律探索和应用推广的学科．......然而，笔者于1985
年发表的一篇题为“波导截止现象的量子类比”的论文，建议用量
子隧道效应的方法论去研究本属宏观器件的波导，从而把两个领
域有机地联系起来．鉴于该文的思想具有重要性，它已被收入《中
国科学技术文库》(1997年)．在本书中，也收入了该文．有趣的是，
欧洲人在90年代初所作的微波超光速(Faster Than Light，即
FTL)实验，正是使用截止波导做成一个位垒，与笔者1985年提出
的思想一致．
· 广义的量子电子学概念，当然是以微观量子效应为依据，其特
点是低的能量子(^／)和高的精确性，其中充塞着能级分裂、跃迁、
自旋等内容，量子电子学的理论基础，包括早期量子论和量子力
学．正如大家所知，在这个领域里许多实用器件已被没汁出来．从
原理到实践，这个学科已被授予了好几个Nobel奖．......这种情况
当然会深刻影响2l世纪电子学的发展．
一般认为，量子电子学的奠基者是3个美国人c．H．Tow—
nes，A，LSchawlow，T．H．Maiman)和2个俄国人(H，t；bacof， proxob...
Townes的贡献包括：1951年最先提出用受激辐身子
微波量子放大器(MASER)；1954年领导制成氨分子振荡器
，苏联,)lebedef研究所的EacoB和HpoxopoB取得同样成果
1958年最先建议把量子放大器从微波推广到光频(MASER
，1964年的Nobel物理学奖，授给了Townes、....、
二人．至于Schawlow，他是Townes的妹夫；1958年
与wnes共同发表论文“红外与可见光量子放大器”，文中首
建议用两个平行的平面镜作为开放的光学谐振腔(OpenRes—
，从而为设计实用的激光器指出了道路．Schawlow由于在
方面的诸多贡献而获得1981年Nobel物理学奖．.....
Maiman，众所周知他在1960年制成了世界上第一台光量
——使用红宝石作工作物质的固体激光器．
11)73年的Nobel物理奖授予3位科学家——美籍挪威人L
，I．(超导隧道效应的成功实验)，日本人江崎(LeoEsaki；发明
，英国人B，D．Josephson(发现超导结现象)．这些工
作是量子力学由于电子学早期发展的重大成就．
量子电子学的中期发现以高电子迁移率晶体管(HEMT)
和量子阱激光器为标志，80年代的新科技．
今天，我们正值世纪之末，不能不看到一个极为重要的趋势，
即量子微电子学(quantummicro—electronics)的崛起．大家知道，晶
体管1947年岁末发明的，第一块集成电路(工C)硅芯片诞生于
11958．而现在，微电子学的制作水平正向下述目标进军：每块芯
集成约10^9个晶体管，电路线宽<0．1p．m．这是难以置信的工
艺水于，即使一粒微小的尘埃落到芯片上，也会盖住(压死)数以万
晶体管!....这种形势使人们认识到，到公元2010年左右，半
c、㈠个芯片制造业将遇到新的障碍——不是由于技术水平，而是由
1：量子物理法则．科学家们一直在思考如何跨越“量子障碍”
({tuantumbarrier)的问题．.....自80年代后期，就已开始研究所
州“隧穿晶体管”(tunnellingtransistor)，但至今仍未能投产．然而，
必须看到目前已有几个发达国家竞相利用量子学原理开发晶体
※※※※※※ 换只角度看世界,世界更精彩! 欢迎大家到 http://newphysics.xilubbs.com来做客, 物理科学争鸣是敢于挑战权威的学子的家园 |