Міжнародна команда дослідників здійснила прорив у квантовій фізиці, вперше експериментально зафіксувавши процес поділу окремого фотона. Результати показали, що навіть на такому рівні зберігається кутовий момент – один із фундаментальних законів природи.
Що відбувається під час розщеплення фотона
Фізики з Університету Тампере разом із колегами з Німеччини та Індії довели: коли фотон ділиться на два, загальний кутовий момент зберігається. Якщо один з новоутворених фотонів отримує позитивне значення орбітального кутового моменту, то інший – таке ж за модулем, але зі знаком мінус.
«Наші експерименти показали, що принцип збереження діє навіть тоді, коли процес запускає лише один фотон. Це підтверджує ключовий закон фізики на найглибшому рівні», – пояснила докторка Леа Копф, авторка дослідження.
Чому це відкриття унікальне
Ймовірність успішного поділу фотона становила лише один випадок на мільярд, тому фіксація процесу потребувала надзвичайно стабільної оптичної установки та високої точності вимірювань. Вченим вдалося досягти достатньої кількості спостережень, щоб упевнено підтвердити закон збереження.
Потенціал для майбутніх технологій
Крім підтвердження фундаментального принципу, дослідники вперше зафіксували ознаки квантового заплутування між отриманими фотонами. Це відкриває перспективи для:
- створення складних квантових станів;
- розвитку безпечних систем зв’язку;
- використання у квантових сенсорах і комп’ютерах.
У майбутньому команда планує вдосконалити методику, підвищити ефективність процесу та розробити нові стратегії вимірювання, що дозволить ширше застосовувати цю технологію у квантових дослідженнях.
