Науковці розробили новий тип квантового стану світла, що підтверджує фундаментальні закони фізики

Дослідники з Університету Бонна створили фотонний конденсат Бозе-Ейнштейна, який підкоряється фундаментальним законам фізики. Це дозволяє вимірювати властивості конденсатів, які раніше були недоступними.

Коли велика кількість атомів охолоджується до надзвичайно низьких температур, вони стають нерозрізнюваними і поводяться як єдина «суперчастинка». Цей стан називається конденсатом Бозе-Ейнштейна. Фотони також можуть конденсуватися за схожим принципом за допомогою молекул барвника, які виступають як мініатюрні холодильники, поглинаючи «гарячі» світлові частинки і випромінюючи їх знову при потрібній температурі.

У своїх експериментах науковці наповнили невеликий контейнер розчином барвника. Молекули барвника збуджувалися за допомогою лазера, створюючи фотони, які багаторазово відбивалися від стінок контейнера, охолоджувалися і конденсувалися у квантовий газ.

Процес постійно продовжується: суперфотони стикаються з молекулами барвника, поглинаються і знову випромінюються. Це змушує квантовий газ періодично містити більше або менше фотонів, що призводить до його мерехтіння, схожого на свічку.

Це мерехтіння дозволило перевірити важливу фізичну теорему, відому як «теорема регресії». Вона передбачає, що система повертається до початкового стану після випадкових або навмисних збурень.