科學家利用扭曲的光子晶體操縱光的行為，使其彷彿受到重力的影響，為光學進步和6G 通訊開闢了道路。一個合作研究小組操縱了光的行為，就好像它受到了重力的影響。該研究成果於2023 年9 月28 日發表在《物理評論A》雜誌上，對光學和材料科學領域具有深遠影響，並對6G 通訊的發展具有重要意義。

扭曲光子晶體和光子晶體的概念圖。資料來源：K. Kitamura et.al.愛因斯坦的相對論早已確定，電磁波（包括光和太赫茲電磁波）的軌跡可以被重力場偏轉。科學家最近從理論上預測，透過在低歸一化能量（或頻率）區域使晶體變形，複製重力效應（即偽引力）是可能的。東北大學大學院工學研究科的Kitamura Kyoko 教授說：”我們開始探索光子晶體的晶格變形是否能產生偽重力效應。”DPC 中光束軌跡的實驗裝置與模擬結果光子晶體的作用光子晶體具有獨特的特性，使科學家能夠操縱和控制光的行為，成為晶體內光的”交通管制器”。光子晶體的構造是將兩種或兩種以上不同的材料週期性地排列在一起，這些材料具有不同的與光相互作用和減緩光速的能力，並以有規律的重複模式排列。此外，在光子晶體中還觀察到了由於絕熱變化而產生的偽重力效應。北村和她的同事透過引入晶格畸變對光子晶體進行了改造：元素間的規則間距逐漸變形，從而破壞了質子晶體的網格狀模式。這操縱了晶體的光子帶結構，導致光束在中間出現彎曲軌跡–就像光束經過黑洞等大質量天體一樣。實驗結果，B 埠和C 埠之間的傳輸差清楚地顯示了DPC 中的光束彎曲。資料來源：K. Kitamura et.al.實驗細節和影響具體來說，科學家在實驗中使用了一種原始晶格常數為200 微米的矽扭曲光子晶體和太赫茲波。實驗成功證明了這些波的偏轉。Kitamura 補充說：”就像重力使物體的軌跡發生彎曲一樣，我們也想出了在某些材料內使光線發生彎曲的方法。這種太赫茲範圍內的面內光束轉向可用於6G 通信。”大阪大學副教授Masayuki Fujita 說：”在學術上，研究結果表明光子晶體可以利用引力效應，為引力子物理學領域開闢了新的道路。”