Лазерный мир

Ученые из МГУ, НИЯУ МИФИ и МИЭТа детально изучили свойства «квантовых вампиров» – особых частиц света, не оставляющих «тени» при исчезновении. Их выводы были представлены в статье в журнале Optica.

«Наша группа теоретически и экспериментально показала, что этот эффект может также работать и для классических тепловых состояний света. Это показывает, что эффект основан не на квантовой перепутанности, а на классических корреляциях», – рассказывает Константин Катамадзе, физик из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Четыре года назад исследователи из Российского квантового центра открыли крайне любопытный феномен. Наблюдая за поведением запутанных частиц света, Александр Львовский, Юрий Курочкин, Илья Федоров и Александр Уланов заметили, что «уничтожение» одного из фотонов при помощи полупрозрачного зеркала почти никак не сказывалось на состоянии остальных частиц.

Иными словами, они исчезали бесследно, не оставляя «тени» и не нарушая запутанность остальных частиц света. По этой причине ученые назвали подобный феномен «эффектом квантового вампира», и предположили, что он носит исключительно квантовую природу.

Опыты Катамадзе и его коллег показывают, что это, скорее всего, не так – как и многие другие необычные примеры поведения фотонов, открытые в последние годы, «квантовый вампиризм» может иметь вполне классическую природу, объяснимую в рамках теорий Ньютона и Эйнштейна.

К примеру, в данном случае, как отмечает Катамадзе, нет никаких намеков на то, что воздействие на «съедаемый» фотон мгновенным образом меняет поведение других частиц света, «нарушая» скорость света.

Его команда проверила, так ли это на самом деле, наблюдая за тем, как ведут себя в аналогичных условиях не только потоки фотонов, запутанных на квантовом уровне, но и обычные частицы света, «рассортированные» и разбитые на порции при помощи вращающегося матового диска, через который пропускался луч лазера.

Как показали эти опыты, одиночные частицы света и даже пары фотонов, не запутанные друг с другом, могут вести себя, как «квантовые вампиры», если они будут правильно «рассортированы» до контакта с зеркалом.

Это, с одной стороны, заставило Катамадзе и его коллег усомниться в квантовой природе этого эффекта, а с другой — делает его доступным для более широкого круга экспериментаторов, что может привести к созданию новых оптических приборов и компонентов будущих световых компьютеров.

Источник: https://ria.ru/science/20180703/1523850626.html