В проведенном эксперименте три световые частицы слипались, формируя совершенно новый вид света. Ученые заставили фотоны взаимодействовать между собой.

Первые успешные эксперименты прошли еще в 2013 году, когда впервые было зафиксировано взаимодействие пары фотонов. В новой работе ученые заинтересовались, возможно ли связать три и более световые частицы. Для этого они пропустили очень слабый лазерный луч сквозь плотное облако ультрахолодных атомов рубидия. На выходе фотоны оказались объединены в пары и триплеты. В отличие от свободных фотонов, которые не имеют массы и движутся с скоростью 300 000 км/c, эти структуры приобрели массу доли электрона и замедлились примерно в 100 000 раз.

Для объяснения феномена была разработана специальная физическая модель. По мнению авторов, путешествуя сквозь плотное рубидиевое облако, немногочисленные фотоны перескакивают с одного атома на другой. При этом они становятся так называемыми поляритонами — наполовину фотонами, наполовину атомами. Поляритоны способны взаимодействовать, соединяясь через свои атомные составляющие. На выходе из облака поляритоны вновь превращаются в фотоны, но сохраняют связь. Можно сказать, что фотоны «запоминают» произошедшее с ними внутри облака.

Связанные фотоны можно рассматривать в качестве запутанных, что позволяет использовать их для связи, например, в оптоволокнах. Это открывает новые возможности для распространения информации и квантовых вычислений. Команда надеется, что сможет обнаружить и другие интересные взаимодействия фотонов — например, отталкивание или даже образование правильных узоров или кристаллов.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber