Свет впервые сфотографировали как волну и частицу одновременно

Швейцарские ученые разработали экспериментальный метод, позволяющий заснять свет одновременно в виде волны и потока частиц (фотонов). О своем открытии они рассказали на страницах журнала Nature Communications, а коротко об исследовании сообщается в пресс-релизе Федеральной политехнической школы Лозанны.

Ученые придумали, как сфотографировать само средство, необходимое для фотографирования, — свет. Группа Фабрицио Карбоне (Fabrizio Carbone) выстрелила лазерным импульсом в сторону нанопровода (диаметром 0,00008 миллиметра). Лазер придает энергию заряженным частицам в нанопроводе, заставляя их вибрировать. Теперь свет перемещается по проволоке в противоположных направлениях (как машины на двухполосной магистрали), а при встрече этих двух волн образуется третья — стоячая. Именно она, излучая у поверхности провода, и стала источником света для эксперимента.

На втором этапе эксперимента ученые выстреливают потоком электронов, используя их для отображения стоячей волны. По мере взаимодействия с последней частицы ускоряются или замедляются. С помощью сверхбыстрого микроскопа, фиксирующего точки, где происходит смена скорости, исследователи смогли получить картинку стоячей волны, демонстрирующую волновую природу света.

Что касается частиц, то электроны, проходя мимо стоячей волны, ударяют по фотонам — что опять же меняет их скорость. Динамика этих изменений напоминает обмен «пакетов» (квантов) энергии между двумя группами частиц. Само наличие этих «пакетов» указывает на то, что свет на нанопроволоке ведет себя как поток частиц.

«Эксперимент показывает, что мы — впервые — научились напрямую снимать квантовую механику, со всеми ее парадоксальными свойствами», — заявил Карбоне. Данное открытие окажется полезным для квантовых компьютеров, считает ученый.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 27 марта 2017
Замороженная стволовая клетка человека

Внутренние бомбы

Как клеточный суицид помогает против рака и старости
Больно, но полезно
Китай готовится к реформе госкорпораций, чреватой социальным взрывом
Participants attend a gay pride parade in central Istanbul June 30, 2013. Tens of thousands of anti-government protesters teamed up with a planned gay pride march in Istanbul. Crowds were stopped by riot police from entering Taksim, the centre of previous protests, but the atmosphere appeared peacefulОпасное интернет-проникновение
Грозит ли подъем геев-мусульман исламскому миру
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»
Demonstrators take part in a protest aimed at showing London's solidarity with the European Union following the recent EU referendum, inTrafalgar Square, central London, Britain June 28, 2016. REUTERS/Dylan Martinez TPX IMAGES OF THE DAYСпасет ли уход Меркель Европу?
Свое 60-летие Европейский союз встречает в состоянии экзистенциального кризиса
Лазерный пистолет и стреляющий эспандер
Пять самых необычных и бессмысленных пистолетов
Срисовали
Как разоблачили банду, охотившуюся на картины знаменитых художников
Не уберегли
Как в изоляторах погибают ключевые свидетели по антикоррупционным процессам
«Я стала плевать кровью на снег»
Как выстрел в лицо офицеру МВД обернулся обвинениями в самостреле: расследование
Невспаханная «Нива»
12 модификаций легендарного внедорожника, о которых вы не знали
Тает лед
Как Ferrari и Феттель воскресили интригу в Формуле-1
Они из будущего
Объясняем, почему «Мерседесы» выглядят так, как выглядят, и какими они станут
Место рождения
Как выглядят самые крупные и самые необычные автозаводы мира
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше