哈佛大学的一组物理学家表示，旋光度的结构遵循对数螺线，这是贝壳和星系图案形成中常见的特征。
携带旋光度的光束随传播距离的变化。图片来源：多拉等人.，二：10.1126/sciadv.adr9092。
该研究的资深作者费德里科·卡帕索教授说：“这是光的一种新行为，由光学涡旋组成，它在空间中传播并以不寻常的方式发生变化。”
“它对于操纵小物质可能有用。”
奇怪的是，研究人员发现，携带角动量的轨道光束以一种数学上可识别的模式生长，这种模式在自然界中随处可见。
反映斐波那契数列，它们的旋光度以对数螺旋传播，这在鹦鹉螺的壳、向日葵的种子和树枝中都可以看到。
“这是这项研究的意外亮点之一，”该研究的第一作者艾哈迈德·多拉博士说。
“希望我们能够激励其他应用数学专家进一步研究这些光模式，并获得对其普遍特征的独特见解。”
这项研究建立在之前的工作基础上，该团队使用超表面（一种蚀刻有光弯曲纳米结构的薄透镜）来创建沿其传播路径具有受控偏振和轨道角动量的光束，将任何光输入转换为随着它们移动而变化的其他结构。
现在，他们为光引入了另一个自由度，在光传播时他们还可以改变其空间扭矩。
该研究的合著者阿方索·帕尔米耶里 (Alfonso Palmieri) 表示：“我们展示了更多的控制多功能性，并且我们可以连续进行。”
这种奇异光束的潜在用例包括通过根据光的不寻常扭矩引入一种新型力来控制非常小的颗粒，例如悬浮的胶体。
它还可以使用精确的光学镊子对小物体进行微操作。
虽然其他人已经使用高强度激光和庞大的装置展示了改变扭矩的光，但科学家们却使用单个液晶显示器和低强度光束来实现。
通过展示他们可以在行业兼容的集成设备中创建旋转体，他们的技术成为现实的进入门槛比以前的演示要低得多。
他们总结道：“我们的工作扩展了之前关于结构光的文献，为光与物质相互作用、通信和传感提供了新的模式，并暗示了凝聚态物理和玻色-爱因斯坦凝聚中的类似效应。”
这学习发表在杂志上科学进步.
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艾哈迈德·H·多拉等人。 2025.光的旋转。科学进步11（15）；二：10.1126/sciadv.adr9092
