Природата на оптичните ефекти се обяснява с аномалията на квантовата светлина

Класическото описание на светлината като вълново явление рядко се поставя под въпрос, но произходът на някои

оптични ефекти все още не са възможниобясни. Физиците от университета в Тампере показаха, че квантовите вълни се държат значително по-различно от класическите си аналогове. Резултатите от изследването могат да се използват за подобряване на точността на измерванията на разстоянието.

Въпреки че физиката на оптичните вълни се счита за добрапроучен, той има някои фундаментални аспекти, които все още се обсъждат. Едно от тях е аномалното поведение на фокусирани светлинни полета, обясняват учените.

Лигава фаза. Изображение: Markus Hiekkamäki и др., Natrure Photonics

Сближаваща се вълна, преминаваща през фокуспридобива допълнително фазово изместване в сравнение с колимиран лъч (поток от успоредни лъчи) или плоска вълна, пътуваща на същото разстояние. Този ефект е известен като фаза на Гуи.

Ефектът се използва широко в практическата оптика,но природата му не е напълно известна. В новата работа учените успяха да покажат, че подобни ефекти се наблюдават при квантовата светлина: система от два единични фотона. В този случай, както смятат авторите на работата, публикувана в списанието Nature Photonics, природата на фазата на Гуи е свързана с повишено разпространение на импулса на N-фотонното състояние и редица други квантови ефекти.

Експериментална настройка. Изображение: Markus Hiekkamäki и др., Natrure Photonics

В квантовата сфера, аномално поведениеускорява в сравнение с класическата светлина. Тъй като фазата на Гуи може да се използва за определяне на разстоянието, през което се движи лъч светлина, ускорението на квантовата фаза на Гуи в квантовата оптика ще подобри точността на измерване на разстоянията.

Прочетете още:

Вижте как са изглеждали жена, свещеник и епископ през Средновековието. Лицата им са живи

Пресъздайте Слънцето на Земята: как физиците решиха основния проблем на термоядрения синтез

Създаден компактен ядрен реактор за безопасно производство на енергия