Вчені знайшли квантовий сюрприз у звичайному світлі

Вчені виявили квантову когерентність у класичних світлових полях, кидаючи виклик традиційній фізиці. За допомогою передових методів вони ізолювали підсистеми, що демонструють квантову інтерференцію, прокладаючи шлях для масштабованих квантових технологій і нового розуміння систем багатьох тіл.

Поєднання класичної та квантової фізики

Розуміння межі між класичною та квантовою фізикою вже давно є фундаментальним викликом науки. Традиційно теплові світлові поля вважалися чисто класичними. Однак, розділивши ці поля на менші багатофотонні підсистеми, дослідники зробили дивовижне відкриття: квантову когерентність. Це явище, яке включає інтерференцію частинок, вважалося винятковим для квантових систем, але воно виникло з класичного джерела світла.

Фрагментація світлових полів на квантові підсистеми

Використовуючи передові методи, такі як детектування числа фотонів і вимірювання орбітального кутового моменту (OAM), команда перетворила класичне псевдотеплове світлове поле в ізольовані багатофотонні підсистеми. У цих підсистемах вони спостерігали дві протилежні поведінки:

1. Класична когерентність: більшість підсистем поводилися передбачувано, відповідно до принципів класичної оптики.
2. Квантова когерентність: менша підмножина демонструє інтерференційні моделі, що нагадують квантові явища, що спостерігаються в системах заплутаних фотонів.

Прихована квантова динаміка в класичних системах

«Це відкриття показує, що навіть класична система містить приховану квантову динаміку», — пояснив професор Ченлун Ю, провідний автор дослідження. «Ми оприлюднили нові механізми для ізоляції квантових систем, які можуть привести до більш надійних квантових технологій».

Можливості розвитку квантових технологій

Здатність витягувати квантову поведінку з класичних систем відкриває нові можливості для розробки передових квантових технологій. Від квантової візуалізації до датчиків з квантовим розширенням, ця робота забезпечує фундаментальну платформу для пом’якшення декогеренції та доступу до квантових властивостей у відкритих системах.

Висновки підкреслюють універсальну квантову поведінку в системах багатьох тіл із широким застосуванням, включаючи фізику конденсованого середовища та квантову інформаційну науку. Рухаючись вперед, ця платформа може стати вагомою в розробці масштабованих квантових технологій при кімнатній температурі.