UA RU EN

Фотон порушує закони фізики в новому дослідженні вчених

Нове наукове дослідження відкриває двері в світ неочікуваних фізичних явищ за участю фотонів. Фото: НВ — Техно

Дослідження професора Йоганнеса Скаара

22 червня, 08:00

Дослідження професора Йоганнеса Скаара з Університету Осло моделює проходження фотона крізь надшвидкий затвор. У своїх теоретичних розрахунках професор виявив, що відсікання хвилі світла, яке відбувається під час закриття затвора, створює суперпозицію станів, що варіюється від нуля до нескінченної кількості фотонів. Це явище залежить від швидкості, з якою працює затвор.

Вплив на квантову фізику

Затвор закривається під час руху світлової хвилі, що призводить до відсікання хвостової частини хвилі. В результаті локальні вимірювання з одного боку затвора показують наявність одного фотона, тоді як з іншого боку спостерігається абсолютний вакуум. Це вказує на те, що в глобальному масштабі система перебуває в змішаному стані. Розрахунки також показали, що ймовірність появи певної кількості фотонів змінюється в залежності від швидкості роботи затвора, а очікувана кількість фотонів стає нескінченною лише в разі миттєвого закриття затвора.

Дослідження спирається на принцип корпускулярно-хвильового дуалізму, що є основою сучасної квантової фізики. Нова теорія, що виникла в результаті цих розрахунків, забезпечує послідовність причини та наслідку під час мікросвітових взаємодій. Результат дослідження вже прийнято до публікації в журналі Physical Review Letters. У майбутньому вчені планують перевірити запропонований механізм на електронах, що може відкрити нові горизонти в розумінні квантових процесів.

Це дослідження має потенціал для значного впливу на подальші розробки в галузі квантової фізики, особливо в контексті технологій, які використовують квантові властивості світла. Розуміння механізмів, що лежать в основі поведінки фотонів, може призвести до нових інновацій у квантових обчисленнях та комунікаціях. Зокрема, результати можуть сприяти розвитку нових методів контролю над квантовими станами частинок, що є критично важливим для досягнення більшої точності та ефективності в квантових технологіях.

Цікавим є те, що нове дослідження професора Скаара доповнює результати, отримані оксфордськими фізиками, які нещодавно відтворили квантову суперпозицію "кота Шредінгера". Обидва проекти підкреслюють важливість розуміння квантових механізмів, що може суттєво вплинути на подальші дослідження в цій галузі.