Ученые наблюдали фотоны, которые выходят из материала раньше, чем входят.

Исследование ученых из Университета Торонто продемонстрировало существование «отрицательного времени» в квантовых процессах. В ходе эксперимента физики наблюдали, как фотоны, волновые частицы света, могут выходить из материала до того, как в него войдут, что предоставило первое экспериментальное подтверждение феномена отрицательного времени.

В квантовой физике давно известны странные явления, такие как способность атомов и молекул вести себя как частицы или волны, а также так называемое «жуткое действие на расстоянии», когда частицы взаимодействуют друг с другом на огромных дистанциях. К этому перечню добавилось новое открытие команды под руководством Даниэлы Ангуло: фотоны могут проводить отрицательное количество времени, проходя через облако охлажденных атомов. Другими словами, фотоны кажутся выходящими из материала еще до того, как войдут в него.

«На проведение эксперимента ушло много времени, но теперь мы наблюдаем, что фотоны могут заставить атомы казаться находящимися в возбужденном состоянии отрицательное количество времени», — написал один из участников исследования, физик Эфраим Стейнберг из Университета Торонто, в своем посте на платформе X (бывший Twitter). Исследование было размещено на сервере предварительных публикаций arXiv.org 5 сентября 2024 года и еще не прошло рецензирование.

Идея проведения такого эксперимента возникла еще в 2017 году. Тогда Стейнберг и его коллега, аспирант Джосайя Синклер, заинтересовались взаимодействием света и материи, в частности процессом возбуждения атомов. Когда фотоны проходят через среду и поглощаются, электроны атомов переходят на более высокий энергетический уровень. При возвращении в исходное состояние атомы испускают поглощенную энергию в виде переизлученных фотонов, что вызывает временную задержку при прохождении света через материал.


Подробнее https://www.yaplakal.com...