Физики подтвердили эффект «отрицательного времени» в эксперименте с фотонами и атомами

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Международная группа физиков из Университета Торонто и Университета Гриффита завершила исследование, подтвердившее реальность необычного квантового эффекта, при котором фотоны демонстрируют признаки выхода из атомного облака раньше, чем попадают в него.

Явление, получившее название «отрицательное время», проявляется в процессе взаимодействия света с облаками атомов. Когда фотоны проходят через такие облака, они временно поглощаются атомами и преобразуются в энергию возбуждения перед повторным испусканием. Измерения показали, что световые импульсы иногда достигают детекторов раньше, чем их центральная часть полностью проходит через облако атомов.

Исследователи применили новый методологический подход для изучения этого эффекта. Вместо того чтобы отслеживать фотоны непосредственно до их попадания в детектор, ученые наблюдали за переходом атомов из основного состояния в возбужденное. Измерение времени, в течение которого атомы оставались в возбужденном состоянии, позволило определить точную продолжительность пребывания фотонов внутри облака.

Автор: TU Wien Источник: interestingengineering.com

Для проведения исследования команда применила метод слабых квантовых измерений, который сводит к минимуму нарушение работы квантовых систем при наблюдении. Однако этот метод приводит к значительному количеству помех в данных. Чтобы получить достаточно четкий сигнал для анализа, физики повторили эксперимент около миллиона раз, используя несколько экспериментальных установок. Сбор данных занял около семидесяти часов.

Результаты экспериментов подтвердили, что атомы действительно демонстрируют отрицательное время взаимодействия со светом, что соответствует наблюдениям, сделанным ранее в 1993 году. Тогда ученые предположили, что этот эффект может быть следствием избирательного прохождения фотонов из передней части импульса через вещество, что создает иллюзию более быстрого распространения света.

По словам одного из авторов исследования, это открытие не следует интерпретировать как доказательство возможности путешествий во времени. Это явление описывается в рамках стандартной физики и представляет собой ранее неизвестное свойство квантовых систем.

Дальнейшие исследования предполагают изучение фотонов, которые рассеиваются в сторону от облака, а не проходят сквозь него. Согласно теоретическим предположениям, рассеянные фотоны могут иметь положительное время возбуждения и потенциально компенсировать обнаруженный отрицательный временной эффект.

Источник: Interestingeng Iineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Как устроена раскаленная «планета-зефир»: «Джеймс Уэбб» нашел кварцевые облака и аномальный климат на WASP-17 b

Когда астрономы изучают атмосферы планет за пределами Солнечной системы, они чаще всего используют метод спектроскопии пропускания. В моменты, когда экзопланета проходит между Землей и своей...

Почему волк покидает родную стаю, даже когда в ней достаточно пищи

Волчья семья может годами жить на одной территории. Взрослые животные знают, где искать пищу, молодые постепенно осваивают окружающую местность, а подросшие волчата помогают заботиться о младших....

Илон Маск обещает летающий автомобиль к 2028 году. Эту сказку нам слово в слово рассказывали в 1957-м

На испытательном полигоне компании SpaceX в городе Макгрегор, штат Техас, состоялась закрытая презентация новой версии спортивного автомобиля Tesla Roadster. Во время показа машина заехала на...

ИИ декодировал язык клеточных сигналов — и подсказал, как вырастить живые ткани в пробирке

В процессе развития эмбриона исходно одинаковые клетки постепенно превращаются в десятки специализированных типов: нейроны, мышечные волокна, клетки печени или кожи. Выбор пути зависит от...

Плейлисты на компакт-кассете: как дека Uher CG 355 запоминала порядок треков

В конце 1970-х слушать кассету значило постоянно держать руку на клавишах. Нужный трек искали перемоткой вперёд или назад, глядя на механический счётчик или просто на слух. Мюнхенская фирма Uher...

Как остановить опасный астероид, если таран не сработает: суперкомпьютер нашел решение

Падение крупного небесного тела на Землю — единственный вид глобальной природной катастрофы, который человечество способно предотвратить с помощью доступных технологий. Атмосфера планеты...