Сегодня 29 июля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Свет уличили в движении с «отрицательным» временем — фотоны как будто пролетали сквозь кротовьи норы в пространстве

Ещё в 90-е годы учёные обнаружили странное явление — при прохождении света сквозь облако холодных атомов пик импульса (группового поведения фотонов) возникает раньше, чем в случае движения света в вакууме. Между тем этого не должно быть, ведь скорость света в вакууме абсолютна. Ответ кроется в квантовых явлениях взаимодействия фотонов с атомами на их пути, что никоим образом не нарушает физических законов.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Описанное выше явление в новых деталях подтвердили учёные из Канады, впервые наблюдавшие за ним с позиции атомов. Как известно, фотоны возбуждают атомы, передавая энергию их электронам. Исследователи провели множество тонких измерений возбуждённых состояний атомов рубидия, которые при возвращении в обычное состояние излучают фотоны. Таким образом, свет, путешествуя через облако нейтральных холодных атомов, может двигаться дольше за счёт поглощения и повторного испускания квантов энергии электромагнитного поля (фотонов) что влияет на групповую скорость импульса света. Однако при определённых условиях, повторим, пик импульса света на выходе может возникнуть раньше, чем если бы свет проходил через вакуум.

Подчеркнём, речь идёт о статистических данных группового поведения фотонов. Никакая информация не передаётся при этом быстрее скорости света. Её величина остаётся в рамках дозволенного. В среде с атомами форма импульса имеет свойство перестраиваться, а также возникают квантовые явления при взаимодействии фотонов и атомов, что изменяет статистические показатели.

В своей работе физики из Университета Торонто попытались измерить время, которое атомы проводят в возбуждённом состоянии, пока через среду проходит фотон. Сделать это напрямую почти невозможно, потому что грубое измерение разрушило бы квантовое состояние системы. Поэтому использовались повторяющиеся слабые измерения и статистическая обработка множества событий. В результате оказалось, что для фотонов, которые выходили из среды «раньше ожидаемого», среднее слабое значение времени возбуждения атомов могло быть отрицательным. Иначе говоря, согласно наблюдаемым данным математически система ведёт себя так, будто фотон взаимодействовал с атомами меньше нуля по шкале времени.

Физический смысл полученного результата не в путешествиях во времени, а в особенностях квантовой механики. Когда энергия фотона точно соответствует электронному переходу в атоме, энергия определена очень строго, а время, согласно принципу неопределённости Гейзенберга, становится более «размазанной» величиной, неопределённой. Поэтому в слабых измерениях могут возникать статистически значимые отрицательные значения. Главное в новой работе то, что она уточняет, как именно свет взаимодействует с веществом на уровне отдельных фотонов и атомов, что помогает лучше понять явления «быстрого» и «медленного» света в квантовой оптике.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Путешествия во времени, враги беспрецедентной мощи и ещё более хардкорный режим: раскрыта дата выхода сюжетного дополнения Hell Rising к Nioh 3 5 ч.
Анонсирован фэнтезийный роглайт-экшен Guns & Dragons, где смешались магия и технологии 6 ч.
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой Halo: Campaign Evolved и беты мультиплеера Gears of War: E-Day 7 ч.
«Лучший месяц за долгое время»: Sony порадовала подписчиков анонсом августовских игр для PS Plus 7 ч.
AMD выпустила драйвер с поддержкой новой видеокарты Radeon RX 9050, а также беты Gears of War: E-Day 7 ч.
Веб-версия WhatsApp получила голосовые и видеозвонки со сквозным шифрованием и много других улучшений 7 ч.
Ремейк Resident Evil 2 стал самой продаваемой игрой в истории серии, обогнав Resident Evil 5 8 ч.
Поиск в Google Play начнёт понимать речь на русском и ещё двух десятках языков 8 ч.
Perplexity Personal Computer научился превращать ПК на Windows в автономного ИИ-агента 9 ч.
Полагаться лишь на один ИИ во всём опасно для бизнеса, предупредил глава Microsoft 9 ч.
Новая статья: Обзор игрового QD-OLED-монитора ASUS ROG Strix OLED XG27AQDMES: самый доступный в линейке 3 ч.
Apple выпустит умный домашний экран HomePad с глубокой интеграцией Siri AI уже в октябре, если слухи верны 3 ч.
TCL выпустила игровые мониторы на WOLED четвёртого поколения с разрешением до 4K и частотой до 480 Гц 4 ч.
Dell выпустила игровой 27-дюймовый монитор Alienware AW2726DL с 1440p и 280 Гц за $300 4 ч.
Sapphire представила Radeon RX 9050 Pulse с заводским разгоном 6 ч.
Тайваньские власти заподозрили сотрудника Nvidia в попытке вывезти ИИ-чипы в Китай 7 ч.
Noctua теперь можно напечатать дома: Prusa выпустила PETG-пластик в фирменных бежево-коричневых цветах 7 ч.
Новая статья: Обзор смартфона HUAWEI Pura 90s Pro: компактный флагман по субфлагманской цене 7 ч.
AMD представила антикризисную видеокарту Radeon RX 9050 с 8 Гбайт памяти 7 ч.
SK hynix запустит массовый выпуск энергоэффективной памяти LPDDR6 во второй половине года 8 ч.