Die Natur optischer Effekte wurde durch die Anomalie des Quantenlichts erklärt

Die klassische Beschreibung des Lichts als Wellenphänomen wird selten in Frage gestellt, aber der Ursprung einiger

optische Effekte sind weiterhin nicht möglicherklären. Physiker der Universität Tampere haben gezeigt, dass sich Quantenwellen deutlich anders verhalten als ihre klassischen Gegenstücke. Die Ergebnisse der Studie können genutzt werden, um die Genauigkeit von Distanzmessungen zu verbessern.

Obwohl die Physik optischer Wellen als gut giltObwohl es untersucht wurde, gibt es einige grundlegende Aspekte, die noch diskutiert werden. Einer davon ist das anomale Verhalten fokussierter Lichtfelder, erklären Wissenschaftler.

Klebrige Phase. Bild: Markus Hiekkamäki et al., Natrure Photonics

Eine konvergierende Welle, die durch einen Fokus läufterhält eine zusätzliche Phasenverschiebung im Vergleich zu einem kollimierten Strahl (einem Strom paralleler Strahlen) oder einer ebenen Welle, die die gleiche Entfernung zurücklegt. Dieser Effekt ist als Gouy-Phase bekannt.

Der Effekt ist in der praktischen Optik weit verbreitet,aber seine Natur ist nicht vollständig bekannt. In der neuen Arbeit konnten Wissenschaftler zeigen, dass ähnliche Effekte für Quantenlicht beobachtet werden: ein System aus zwei einzelnen Photonen. In diesem Fall, so glauben die Autoren der in der Zeitschrift Nature Photonics veröffentlichten Arbeit, ist die Natur der Gouy-Phase mit einer erhöhten Ausbreitung des Impulses des N-Photonen-Zustands und einer Reihe anderer Quanteneffekte verbunden.

Versuchsaufbau. Bild: Markus Hiekkamäki et al., Natrure Photonics

Im Quantenbereich anomales Verhaltenbeschleunigt gegenüber klassischem Licht. Da die Gouy-Phase verwendet werden kann, um die Entfernung zu bestimmen, die ein Lichtstrahl zurücklegt, wird die Beschleunigung der Gouy-Quantenphase in der Quantenoptik die Genauigkeit der Entfernungsmessung verbessern.

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