В одном не новом, но очень классном исследовании 2015 года, международной команде физиков впервые в истории удалось сделать фотографию фотонов света, ведущих себя как волны и частицы одновременно.
Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии опубликовали полученные результаты в журнале Nature Communications. Фотографию частицо-волн света удалось получить с помощью новой экспериментальной техники, использующей электроны, которые улавливают движение фотонов – так называемые поляритоны. Необходимо отметить, что в прошлом все эксперименты заканчивались безрезультатно, так как свет представал перед учеными либо как волна, либо как частица.
Поляритоны – одна из недавно созданных виртуальных частиц, которая, как и фотон, одновременно ведет себя как волна и как частица.
В ходе эксперимента физики наблюдали за небольшой серебряной нанонитью, которую периодически облучали короткими лазерными импульсами. После каждой такой вспышки в нити появлялись поляритоны, за которыми следили авторы исследования, бомбардируя их пучками электронов из микроскопа. В зависимости от состояния поляритонов, электроны или ускорялись или замедлялись, что позволило физикам впервые увидеть как ведут себя фотоны света, будучи одновременно и волнами и частицами.
Как рассказал один из авторов исследования в официальном пресс-релизе работы Фабрицио Карбоне, этот эксперимент впервые продемонстрировал нашу способность напрямую наблюдать и снимать то, как работает квантовая механика, при всей ее противоречивости и парадоксальности. Более того, Карбоне отметил, что способность контролировать и наблюдать за квантовыми процессами на нанометровых масштабах открывает новую дорогу для создания квантовых компьютеров. Согласитесь, крутая работа!
Ссылка на исследование: https://www.nature.com/articles/ncomms7407
Пресс-релиз: https://actu.epfl.ch/news/the-first-ever-photograph-o..
Материал подготовлен специально для Critical Thinking