Физики из Германии и Бельгии увидели нелинейный отклик в фотонном бозе-конденсате и расширили квантовую теорему регрессии на нелинейный случай. Для этого они облучали быстрыми лазерными импульсами резервуар, заполненный красителем. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Если большое количество атомов, заключенных в небольшом объеме, охладить до низких температур, то они становятся неразличимы и квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне. Это состояние называется конденсат Бозе — Эйнштена или просто бозе-конденсат. В таком состоянии система должна подчиняться квантовой теореме регрессии — ее корреляции должны определяться теми же уравнениями движения, что и мгновенные средние.

Одной из платформ для проверки этой теоремы может стать фотонный бозе-конденсат, однако получить его физики смогли лишь недавно. И лишь в 2022 году физики под руководством Юлиана Шмидта (Julian Schmitt) разработали платформу для его изучения.

Теперь практически та же группа физиков под руководством Мартина Вайтца (Martin Weitz), Мишеля Вутерса (Michiel Wouters) и Юлиана Шмидта (Julian Schmitt) из Университетов Бонна, Антверпена и Фрайбурга увидела нелинейный отклик в фотонном бозе-конденсате в случае сильных возмущений, что не описывается квантовой теоремой регрессии.