Сегодня 30 мая 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 🔥
YouTube представил три новые функции для подкастов, включая ИИ-рекомендации и прослушивание «на ходу» 2 ч.
Новая статья: Forza Horizon 6 — в Японию с ветерком. Рецензия 9 ч.
Microsoft проигнорировала баги Windows, а потом пригрозила уголовным делом исследователю за их публикацию 9 ч.
Открытое тестирование мрачного экшена Mistfall Hunter с нестандартной механикой эвакуации стартует 15 июня 10 ч.
OpenAI отправит на пенсию ИИ-модели GPT-4.5 и o3 до конца лета 10 ч.
Fable всё-таки не выйдет в 2026 году — в том числе из-за GTA VI 13 ч.
Ролевая игра The Witch's Bakery подружит геймеров с общительной ведьмой-пекарем из Парижа — релиз намечен на август 14 ч.
Дополнение «Баллады прошлого» к The Witcher 3 станет «прологом» к будущему «Ведьмака» 15 ч.
Кроссовер с Clair Obscur, онлайн-кооператив и элементы 3D: инсайдеры поделились новыми подробностями ремейка Rayman Legends 16 ч.
Стартап Shift предложил бесплатную уборку домов ради обучения роботов 17 ч.
Microsoft тоже намекает на скорый анонс процессора Nvidia N1X для ноутбуков 2 ч.
Чтобы построить к 2029 году работоспособный квантовый компьютер, IBM за пять лет потратит более $10 млрд 3 ч.
Тайваньские власти подозревают, что ИИ-чипы Nvidia попадали в Китай через Японию в обход санкций 3 ч.
MediaTek утверждает, что чипы для её клиентов теперь способна упаковывать и Intel 4 ч.
ASRock анонсировала игровые мониторы Taichi и Phantom Gaming на базе QD-OLED и Tandem OLED 9 ч.
Анонсирован 120-мм корпусный вентилятор Eurocase EU-FN120ARGB_8+14 с тихой работой и ARGB-подсветкой 9 ч.
Acer представила пятёрку игровых мониторов Predator и Nitro с частотой обновления до 540 Гц и разрешением до 4K 12 ч.
FuriosaAI и Broadcom создадут ИИ-ускоритель для платформы инференса для агентной эры 12 ч.
Dell представила самый лёгкий ноутбук XPS — килограммовый XPS 13 c Intel Wildcat Lake и ценой от $599 13 ч.
Утечка показала iPhone 18 Pro в цвете «Тёмная вишня» — он может стать новым трендом для Android 13 ч.