虚时间延迟真实存在

一种散射物质，如磨砂玻璃或薄雾，会使光传播速度比无物质阻挡时更慢。这种时间延迟的数学公式包含实部和虚部，实部已被充分研究，而虚部则鲜为人知。马里兰大学的伊莎贝拉·乔瓦内利表示：“虚时间延迟在很大程度上被忽视，并被认为不符合物理实际。”但她和导师史蒂文·安莱格如今通过记录散射光脉冲中相应的频移，测量出了这一抽象量。

时间延迟的实部在许多实验中都有观测到，尤其是在慢光装置中，光脉冲能在散射介质内有效被困（见《聚焦：波导中近乎停止的光》）。相比之下，虚部一直停留在数学领域。然而，2016 年的理论研究表明，虚时间延迟可能与一个潜在可观测的频移相关。

乔瓦内利和安莱格如今在一个预计频移较大的系统中发现了这一信号。他们用带有环形图的微波电路替代散射介质，这是一种常被用作滤波器或开关的简单谐振器。研究人员将 5 吉赫兹、带宽 5 兆赫兹的微波脉冲发送通过谐振器，并记录到脉冲中心峰值有 0.48 兆赫兹的频移，该频移与理论预测相符。

乔瓦内利称，研究人员计划在更复杂的脉冲中寻找类似频移，对虚时间延迟的测量可能有助于深入了解散射介质对光通信信号的影响。 迈克尔·施尔伯 迈克尔·施尔伯是《物理杂志》驻法国里昂的通讯编辑。 参考文献 I. L. 乔瓦内利和 S. M. 安莱格，“虚时间延迟的物理解释”，《物理评论快报》，135 卷，043801 页（2025 年）。 M. 浅野等人，“光学微谐振器中的异常时间延迟和量子弱测量”，《自然通讯》，7 卷，13488 页（2016 年）。