Природу оптичних ефектів пояснили аномалією квантового світла

Класичний опис світла як хвильового явища рідко піддається сумніву, але походження деяких

оптичних ефектів досі не вдаєтьсяпояснити. Фізики з університету Тампере показали, що квантові хвилі поводяться значно інакше, ніж їхні класичні аналоги. Результати дослідження можна використовуватиме підвищення точності виміру відстані.

Хоча фізика оптичних хвиль вважається добревивченою, вона має деякі фундаментальні аспекти, які все ще обговорюються. Один із них — аномальна поведінка сфокусованих світлових полів, пояснюють вчені.

Фаза Гуї. Зображення: Markus Hiekkamäki et al., Natrure Photonics

Хвиля, що сходить, проходить через фокус,набуває додаткового фазового зсуву порівняно з колімованим пучком (потіком з паралельних променів) або плоскою хвилею, що проходить ту ж відстань. Цей ефект відомий як фаза Гуї.

Ефект широко застосовується в практичній оптиці,але його природа остаточно невідома. У новій роботі вченим вдалося показати, що аналогічні ефекти спостерігаються для квантового світла: системи двох одиночних фотонів. При цьому, як вважають автори роботи, опублікованій у журналі Nature Photonics, природа фази Гуї пов'язана зі збільшеним розкидом імпульсу N-фотонного стану та низкою інших квантових ефектів.

Експериментальне встановлення. Зображення: Markus Hiekkamäki et al., Natrure Photonics

У квантовій області аномальна поведінкапришвидшується в порівнянні з класичним світлом. Оскільки фазу Гуї можна використовувати для визначення відстані, на яку поширюється промінь світла, прискорення квантової фази Гуї квантової оптики підвищить точність вимірювання відстаней.

Читати далі:

Подивіться, як виглядали жінка, священик та єпископ у Середні віки. Їхні обличчя як живі

Створити Сонце на Землі: як фізики вирішили головну проблему термоядерного синтезу

Створено компактний ядерний реактор для безпечного виробництва енергії