Рентгеновские фотоны нашли друг друга экспресс
В тёмной комнате два фонарика светят на одну стену. Обычно их лучи просто складываются, и пятно становится ярче. Но если фонарики испускают свет особыми порциями — фотонами, — то при определённых условиях они могут вести себя иначе. Вместо того чтобы независимо попадать в разные места, два фотона «договариваются» и выходят только вместе, как пара, из одного выхода.
Именно такой эффект впервые увидели для рентгеновских лучей. Учёные взяли очень яркий источник — синхротрон, где электроны мчатся по кольцу и излучают рентген. Луч разделили на два пути с помощью кремниевых кристаллов, а потом снова свели вместе. На выходе стояли детекторы, которые ловили каждый фотон по отдельности. Оказалось, что фотоны не приходят поодиночке: они появляются парами в одном и том же детекторе. Это и есть квантовая интерференция — эффект, известный для видимого света, но впервые показанный для жёсткого рентгена.
Такой результат — шаг к квантовой оптике в рентгеновском диапазоне. Можно будет создавать пары запутанных фотонов, которые остаются связанными на любом расстоянии. Это пригодится для сверхточных измерений, квантовой связи и новых методов визуализации.
Два фонарика в тёмной комнате теперь светят не просто вместе — их свет приобрёл новое качество, которое можно использовать.
Энергия одного рентгеновского фотона из синхротрона примерно в 10 000 раз больше, чем у фотона видимого света. Если бы видимый свет имел такую энергию, он пробивал бы стены, как пуля.