Фізики відкрили нову форму світла. Чому це важливо

Про відкриття пише Science Daily.

Якщо ви ввімкнете два ліхтарики і схрестите їх промені, нічого особливого не станеться. Причина в тому, що фотони не взаємодіють між собою.

Однак що, якби це було не так, і частинки світла могли притягати і відштовхувати одне одного подібно до звичайних атомів? Можливо, в такому випадку промені світла, зустрічаючись, посилювали б одне одного і зливалися в єдиний світловий потік.

Це здається порожніми фантазіями, здійснення яких неможливо при існуючих законах фізики. Однак вчені провели вдалі експерименти, сформувавши абсолютно новий вид світла.

Перші успішні досліди пройшли ще в 2013 році, коли вперше було зафіксовано взаємодію пари фотонів. У новій роботі вчені зацікавилися, чи можливо зв'язати три і більше світлові частинки.

Для цього вони пропустили дуже слабкий лазерний промінь крізь щільну хмару ультрахолодних атомів рубідію. На виході фотони виявилися об'єднані в пари і триплети.

На відміну від вільних фотонів, які не мають маси і рухаються зі швидкістю 300 000 км / c, ці структури отримали значну кількість частки електрона і сповільнилися приблизно в 100 000 разів.

Для пояснення феномену було розроблена спеціальну фізичну модель. На думку авторів, подорожуючи крізь щільну хмару з рубідію, нечисленні фотони перескакують з одного атома на інший.

При цьому вони стають так званими поляритонами - наполовину фотонами, наполовину атомами. Поляритони здатні взаємодіяти, з'єднуючись через свої атомні складові.

На виході із хмари поляритони знову перетворюються на фотони, але зберігають зв'язок. Можна сказати, що фотони "запам'ятовують", що відбулося з ними всередині хмари.

Пов'язані фотони можна розглядати в якості заплутаних, що дозволяє використовувати їх для зв'язку, наприклад, в оптоволокні.

Це відкриває нові можливості для поширення інформації та квантових обчислень. Команда сподівається, що зможе знайти й інші цікаві взаємодії фотонів - наприклад, відштовхування або навіть утворення правильних візерунків або кристалів.

Довідка:

Фотон (від давньогрецької "світло") — квант електромагнітного випромінювання (у вузькому розумінні — світла), елементарна частинка, що є носієм електромагнітної взаємодії. Це безмасова частинка, яка здатна існувати у вакуумі тільки рухаючись зі швидкістю світла.

Читайте також: Вчені довели, що повернути час назад - можливо. Як це зробили

• Тим часом Facebook винайшла нову одиницю виміру часу. Щоб творцям візуальних ефектів було зручніше вимірювати тривалість окремих кадрів, розробник Крістофер Хорват запропонував ввести нову одиницю часу у вигляді простого парного числа - "фліки".
• Німецькі фізики запропонували нову теорію темної матерії. Вона, за припущенням учених, повинна становити 23% Всесвіту, але й досі не виявлена. Фахівці Університету ім. Гутенберга в Майнці запропонували нову теорію, згідно з якою частинки темної матерії насправді набагато легші, ніж передбачалося раніше.