Одиночные фотоны перемещаются со сверхсветовой скоростью

Исследователи из Объединенного квантового института (США) наблюдали пролет фотонов сквозь слои диэлектрика и установили, что некоторые частицы преодолевают препятствие намного быстрее, чем аналогичную дистанцию в вакууме.

Это наблюдение служит очередным доказательством того, что время прохождения света сквозь сложные многослойные материалы может определяться не их толщиной, а тем, как расположены слои.

Для измерения задержек распространения света ученые использовали интерферометр, а получение пар идентичных фотонов, один из которых попадал в диэлектрик, обеспечивал процесс параметрического рассеяния в нелинейном оптическом кристалле иодата лития LiIO3. Препятствием на пути частиц служили 30 чередующихся слоев диэлектрических материалов с разными показателями преломления (15 пленок диоксида титана TiO2 с показателем n = 2,19 и столько же слоев оксида гафния HfO2 с n = 1,97). Каждый слой имел толщину около 80 нм; на преодоление такой дистанции в материале фотон должен тратить примерно 0,585 фс, а в вакууме — 0,300 фс.

Как показал эксперимент, все 30 чередующихся слоев те немногие фотоны, которым удается добраться до противоположного конца препятствия, пролетают за 12,84 фс. При добавлении одной пленки оксида гафния время прохождения непропорционально возрастает, достигая 16,36 фс (дополнительная задержка, таким образом, составляет 3,52 фс). Добавление пленки материала с бóльшим показателем преломления приводит, однако, к обратному эффекту: время падает сразу до 5,34 фс, что при толщине препятствия в 2,6 мкм дает скорость в 4,87•108 м/с.

time.jpg Добавление слоя диэлектрика уменьшает время прохождения фотона (иллюстрация выполнена сотрудниками Объединенного квантового института)

Следует отметить, что о «сверхсветовой» передаче информации в данном случае говорить нельзя: противоположной стороны препятствия достигает лишь малая часть фотонов, а если бы до конца добирались все, детектор регистрировал бы «обычное» распределение задержек.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 2.3 (4 votes)
Источник(и):

http://science.compulenta.ru/499344/

http://www.nist.gov/…010_0126.htm#…



Категории статьи