Свет одной-единственной молекулы — как одинокий голос в огромном хоре. Чтобы услышать его, нужен не микрофон, а тонкий инструмент, который ловит каждый фотон и отмечает время его прихода. Именно такой прибор собрали исследователи: он измеряет не только яркость и цвет свечения, но и то, как часто фотоны приходят парами — это называется статистикой второго порядка.
Молекула IDTBT — длинная цепочка из чередующихся звеньев, похожая на бусы. Когда её освещают, она поглощает свет и переизлучает его. Но не просто так: внутри цепочки энергия может перескакивать с одного звена на другое, и если эти прыжки согласованы, фотоны вылетают не поодиночке, а с определённой закономерностью. Прибор показал: в разных участках спектра — то есть для разных цветов свечения — закономерность разная. При комнатной температуре и при охлаждении до криогенных температур картина тоже меняется.
Почему это важно? В природе есть молекулы, которые переносят энергию почти без потерь — например, в фотосинтезе растений. Считается, что там квантовая когерентность помогает энергии быстрее добираться до цели. Новый метод позволяет заглянуть в этот процесс на уровне одной молекулы, не разрушая её. Пока результаты — только намёк, но уже видно: квантовая жизнь внутри молекулы богаче, чем думали.
Молекула IDTBT состоит из тысяч атомов, но ведёт себя как одна квантовая система — её свечение может быть «сжатым», то есть фотоны приходят парами чаще, чем у обычной лампочки.