Page 124 - 世界学

108 世 界学 Shi Jie Xue

行多路传输从而获得可靠的单光子源、长距离量子通信需要使用的量子继电器、量
子密码学中用到的量子密钥分配等。我国在量子密钥和量子通信方面，已经位于世

界前列。
光量子调制设备以前是用加热器，现在使用铌酸锂材料作波导设备，可以帮助

最前沿的光量子通信研究取得突破。随着光源、电路和探测器整合到一起，量子通
信研究会取得更好的进展。

7. 电磁波计算
与声波和水波相似，电磁波具有波的性质。可以发生折射等现象。它的速度、

波长、频率之间满足关系式：传播速度 = 波长 × 频率。
电磁波在空气中的传播速度为光速，波长 λ=300/ 频率 F（GHz）mm。从同步
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卫星到地球的传播时间大约 1/8s。电磁波公式：c=λf，C 是光速 3×10 m/s，f 是频率，
λ 是波长。
电磁波具有能量，电磁波是一种物质。

能量大小由坡印亭矢量决定，即 S=E×H，其中 s 为坡印亭矢量，E 为电场强度，
H 为磁场强度。E、H、S 彼此垂直构成右手螺旋关系；即由 S 代表单位时间流过
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与之垂直的单位面积的电磁能，单位是 W/m 。
8. 关于光子静止质量的争论

华中科技大学教授重新确定光子静止质量上限，有业内人士认为：光子静止质
量为零是经典电磁理论的基本假设之一。但有些科学家则认为，光子可能有静止质
量。如果实验最终检测到光子存在静止质量，那么有些经典理论将要有所变化。

在出版的美国《物理学评论快报》（Physical Review Letters）上，有专文介绍说：
“一项由中国科学家罗俊等完成的新的实验表明，在任何情况下，光子的静止质量

都不会超过 10 的负 54 次方千克，这一结果是之前已知的光子质量上限的 1/20。”
罗俊和他的同事通过一种新颖的实验方法，在一个山洞实验室里将光子静止质量的

上限，进一步提高了至少一个数量级。
据悉，如果光子存在静止质量，其产生的后果将是根本性的。例如，光速将随

波长的改变而变化，并且光波将像声波一样能够产生纵向振动等等。我们相信光子
有静质量，因为它是粒子，是构成物质的最小层次自组织中的某一个层次（光子），
是应该有静质量的。