Физики открыли новую форму света. Почему это важно

Об открытии пишет Science Daily.

Если вы включите два фонарика и скрестите их лучи, ничего особенного не произойдет. Причина в том, что фотоны не взаимодействуют между собой.

Однако что, если бы это было не так, и частицы света могли притягивать и отталкивать друг друга подобно обычных атомов? Возможно, в таком случае лучи света, встречаясь, усиливали бы друг друга и сливались в единый световой поток.

Это кажется пустыми фантазиями, осуществление которых невозможно при существующих законах физики. Однако ученые провели удачные эксперименты, сформировав абсолютно новый вид света.

Первые успешные опыты прошли еще в 2013 году, когда впервые было зафиксировано взаимодействие пары фотонов. В новой работе ученые заинтересовались, возможно ли связать три и более световые частицы.

Для этого они пропустили очень слабый лазерный луч сквозь плотное облако ультрахолодных атомов рубидия. На выходе фотоны оказались объединены в пары и триплеты.

В отличие от свободных фотонов, которые не имеют массы и движутся со скоростью 300 000 км / c, эти структуры получили значительное количество доли электрона и замедлились примерно в 100 000 раз.

Для объяснения феномена была разработана специальная физическая модель. По мнению авторов, путешествуя сквозь плотное облако из рубидия, немногочисленные фотоны перескакивают с одного атома на другой.

При этом они становятся так называемыми поляритонами - наполовину фотонами, наполовину атомами. Поляритоны способны взаимодействовать, соединяясь через свои атомные составляющие.

На выходе из облака поляритоны снова превращаются в фотоны, но сохраняют связь. Можно сказать, что фотоны "запоминают", что произошло с ними внутри облака.

Связанные фотоны можно рассматривать в качестве запутанных, что позволяет использовать их для связи, например, в оптоволокне.

Это открывает новые возможности для распространения информации и квантовых вычислений. Команда надеется, что сможет найти и другие интересные взаимодействия фотонов (например, отталкивание или даже создание правильных узоров или кристаллов.

Справка:

Фотон (от древнегреческого "свет") — квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света), элементарная частица, которая является носителем электромагнитного взаимодействия. Это безмасовая частица, способная существовать в вакууме только двигаясь со скоростью света.

Читайте также: Ученые доказали, что повернуть время вспять - возможно. Как это сделали

• Тем временем Facebook изобрела новую единицу измерения времени. Чтобы создателям визуальных эффектов было удобнее измерять продолжительность отдельных кадров, разработчик Кристофер Хорват предложил ввести новую единицу времени в виде простого четного числа - "флики".
• Немецкие физики предложили новую теорию темной материи. Она, по предположению ученых, должна составлять 23% Вселенной, но и до сих пор не обнаружена. Специалисты Университета им. Гутенберга в Майнце предложили новую теорию, согласно которой частицы темной материи на самом деле гораздо легче, чем предполагалось ранее.