神奇！科学家开发出反激光充电法，能隔着一间屋给你手机充电

尽管现在已经有无线充电技术问世，并且有很多手机已经配备了这个技能，但很多人都表示，这个技术十分鸡肋。无线充电不仅要求手机固定在位置上，甚至手机稍微动一下，充电就停止了。

想象一下，如果你的手机有了一种更加强大的充电技术，甚至可以和充电器分别处在一间屋子的两端都能够正常充电，是不是会感觉特别爽？

现在，这项技术已经问世了。国外的一支研究团队，成功开发了一种“反激光”技术，实现了这看起来甚至有些科幻的功能。

所谓的“反激光”技术有一个学名，叫做相干完美吸收（coherent perfect absorption，CPA）。和激光器能够将光子或电子有序地排成一排并以相同的频率、相位发射出来一样，CPA可以在通过相反的方向一个一个地吸收光子，因此被称为反激光器。

长期以来，研究人员一直相信，这项技术是足以让我们的充电器和充电线退休的一种创新。它可以摆脱充电线，为房间里任一角落的手机或是笔记本电脑进行充电。

其实，这种技术以前就有人提出，并且开发出了相应的充电设备。但和现在的无线充电技术一样，以前的反激光充电要求电子设备必须对准方向，而且中间不能有物体遮挡，否则就会停止充电。因此虽然在实验室取得了一定的成果，但这项技术迟迟不能应用到生活中来。

来自马里兰大学的Lei Chen等人在上周发表于《自然-通讯》杂志上的一篇论文介绍：他们在多次实验后，终于解决了这些问题。他们的CPA技术通过一台机器发射能量，然后由另一台机器（反激光器）进行接收。即使是在有一些障碍物的情况下，只要处在同一个房间，反激光器仍然能接收多达99.996%的发射功率！

在此之前，其他人开发反激光模型都相对比较简单，其中最简单的一种是：激光器将光子一个一个射到反激光器中，而且要求光子在射入反激光器时，要保证是和射出激光器是对称的。简单来说，就是如果倒序来看，要和从反激光器射到激光器是一样的，这在物理学上叫做“时间反演对称性”。

科学家们举了一个例子来说明这种时间反演对称性：假设有一个人，从整整齐齐摆放在箱子里的乐高积木一块一块拿出来，盖成了一座埃菲尔铁塔。如果你只看到结果，很难想象这个过程是怎样完成的。但是好在他在拼乐高的时候用摄像机拍摄了整个过程，所以你只要倒序播放，就会看到一个完全相反的过程：这个人将埃菲尔铁塔的每一块乐高拆下来然后整整齐齐地码在盒子里。

但是，本次研究要求破坏掉这种时间反演对称性，于是研究人员利用磁场猛烈地震荡光子，使其失去了时间反演对称性。于是，在被射出的过程中，光子就像是一根绳子变成了一团乱麻一样，或者说比这还要更乱，以至于无法退回到过去。

Chen等人一共在两种实验设置下完成了这种摆脱时间反演的CPA，其中都使用了微波能量。其中，第一组实验中，他们用电线做成了一个“迷宫”，光子需要通过这个“迷宫”才能抵达反激光器；而在第二组实验中，他们打造了一个形状不规则的黄铜腔体，然后把反激光器放在中心，光子需要经过散射并在腔体内的空间内多次反射后才能射进去。

为了实现这个目的，他们发射了不同性质的微波进行实验，并且从振幅、频率和相位这三个电磁波最重要特征的角度进行检测，记录下什么样的组合能够最有效地让它落在接收器上并且被吸收。

最终，他们在两种情况下都找到了最完美的组合，即使是在光子穿越磁场和不规则的开放空间后，依然可以有绝大部分被吸收。其中，在磁场的实验中，有高达99.999%的比例被吸收；而在黄铜腔体的实验中，被吸收的比例也高达99.996%！

在取得了这样的成果之后，研究人员在论文中介绍：“这说明了CPA的概念已经远远超出了它作为时间逆转激光的概念，”他们相信，这项技术在未来会有很广的应用前景，比如——

1. 远距离的无线充电功能：让你的手机或笔记本电脑在充电的时候不再受到充电线的拉扯导致不便；
2. 传感设备：可以通过对光子的感知来判断房间内的一些变化，比如应用于安全摄像头中，就能感受到是否有不速之客闯入房间；
3. 加密信息传递：它可以将一些重要的信息传递给一个隐藏的接收器，通过CPA技术发出的信号可以使用不断变化的调频数字，实现加密功能，只有了解其中加密方式的接收者，才能够知道这些信号具体传达了什么信息。

根据研究人员的设想，这种设备未来会走进千家万户，而且它会自动对房间进行测试，然后调整自己的频率、振幅和相位，确保激光传输效率达到最高。

不过，他们同时也指出：虽然这项技术有这么多的优势，但距离现实应用还有着一段很长的距离。至少现在，他们已经证明了这条路是行得通的。随着未来技术的提高与改进，相信很有可能会在不远的将来进入千家万户。到那个时候，我们即使在给手机充电的时候也能够在房间的任意角落玩手机，想一想还是挺爽的……