Niby zwykłe światło, a całkowicie zaskoczyło. Teraz naukowcy kwestionują granice fizyki

Tworzenie połączeń między klasyczną fizyką (która przecież wcale nie jest prosta) z jeszcze bardziej zadziwiającym, kwantowym odpowiednikiem, to bardzo interesujący temat. W świetle ostatnich ustaleń sprawy przybrały jeszcze bardziej zagadkowy obrót.
Dostęp do gigabitowego internetu będzie pewniakiem w Wielkiej Brytanii
Dostęp do gigabitowego internetu będzie pewniakiem w Wielkiej Brytanii

To ze względu na fakt, że naukowcom udało się wyizolować podsystemy, w których najwyraźniej występowało zjawisko interferencji kwantowej. Takowe ma miejsce, gdy cząstki subatomowe oddziałują ze sobą i innymi cząstkami, jednocześnie utrzymując się w stanie superpozycji. Z tego tytułu pojawia się koherencja, którą członkowie zespołu badawczego zarejestrowali w klasycznych polach światła, co zresztą może nieźle pomieszać szyki.

Czytaj też: Przełom w fizyce kwantowej. Szwajcarscy naukowcy dokonali niemożliwego

Koherencja to zdecydowanie bardziej preferowany przez inżynierów rezultat aniżeli jej przeciwieństwo, czyli dekoherencja. Dzięki takiej spójności kwantowej pojawia się bowiem szereg zastosowań, chociażby w postaci tworzenia układów kwantowych pozwalających na prowadzenie bezpiecznej komunikacji. 

Ale żeby mieć odpowiednie rozeznanie w temacie potrzeba dobrej znajomości granic między fizyką klasyczną i kwantową. Autorzy ostatnich badań dzielili pola światła termicznego na mniejsze podsystemy wielofotonowe. W takich okolicznościach zorientowali się, że mają do czynienia ze zjawiskiem koherencji kwantowej. To o tyle zaskakujące, iż wcześniej uznawano ją za zarezerwowaną dla układów kwantowych.

Analizując sposób, w jaki zachowuje się światło, fizycy dostrzegli niespodziewane zjawisko kwantowe. Poczynione obserwacje mogą mieć przełożenie na rozwój technologii kwantowych

Rzeczywistość okazała się natomiast zgoła odmienna. Dokładniej rzecz ujmując, doszło do identyfikacji dwóch bardzo interesujących zjawisk. Z jednej strony wystąpiła klasyczna koherencja, za sprawą której większość podsystemów zachowywała się przewidywalnie i w zgodzie z zasadami optyki klasycznej. Z drugiej natomiast fizycy mieli do czynienia z koherencją kwantową, w ramach której mniejszy z podsystemów wykazywał wzorce interferencji przypominające zjawiska kwantowe występujące do tej pory w splątanych układach fotonowych.

Czytaj też: Sposób na nieskończone splątanie? Naukowcy mają szalony pomysł, który może się sprawdzić

Poza tą istotną obserwacją na uwagę zasługuje również inny fakt. Chodzi o nieznane do tej pory mechanizmy izolowania układów kwantowych. Ich wdrożenie powinno przynieść szereg korzyści dla technologii kwantowych przyszłości. Te mogłyby obejmować chociażby obrazowanie kwantowe, czujniki wzmocnione kwantowo czy też wszelkiego rodzaju urządzenia działające w temperaturze pokojowej. Publikacja poświęcona dotychczasowym dokonaniom fizyków trafiła na łamy PhotoniX.