Наука

Природу оптичних ефектів пояснили аномалією квантового світла

Дослідники пояснили аномалію сфокусованих світлових полів за допомогою квантових хвиль.

Класичний опис світла як хвильового явища рідко піддається сумніву, але походження деяких оптичних ефектів досі не вдається пояснити. Фізики з Університету Тампере показали, що квантові хвилі поводяться значно інакше, ніж їх класичні аналоги. Результати дослідження можна використовувати для підвищення точності вимірювання відстані.

Хоча фізика оптичних хвиль вважається добре вивченою, вона має деякі фундаментальні аспекти, які все ще обговорюються. Один з них – аномальна поведінка сфокусованих світлових полів, пояснюють вчені.

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

Збіжна хвиля, що проходить через фокус, набуває додаткового фазового зсуву в порівнянні з колімованим пучком (потоком 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 до кінця невідома. У новій роботі вченим вдалося показати, що аналогічні ефекти спостерігаються для квантового світла: системи з двох одиночних фотонів. При цьому, як вважають автори роботи, опублікованої в журналі Nature Photonics, природа фази Гуї пов’язана зі збільшеним розкидом імпульсу N-фотонного стану і рядом інших квантових ефектів.

Експериментальна установка. Зображення: Markus Hiekkamаki et al., Natrure Photonics

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


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments