Фотоны собираются в тройки благодаря двум атомам ⚡ экспресс
Контроль над отдельными фотонами — основа квантовой оптики. В этой работе взаимодействие фотонов организовали через их связь с одиночными искусственными атомами, встроенными в нанофотонный волновод. Увеличивая число таких излучателей, учёные продемонстрировали, что возникают всё более сложные корреляции между фотонами: так, от пары атомов впервые зарегистрированы тройные сгустки света, а вклад одиночных фотонов подавлен. Переход к трём атомам подтверждает рождение многочастичной квантовой оптики — шаг к квантовым симуляторам и запутанным состояниям.
Свет — это поток фотонов. В специальном световоде, напоминающем узкий коридор, атом-«привратник» обычно пропускает их по одному. Это явление изучает спектроскопия одиночных частиц.
Когда рядом ставят двух «привратников», они заставляют фотоны собираться в тройки. В эксперименте два искусственных атома — по сути, крошечные сверхпроводящие контуры — соединённые общим световодом, дали именно такой эффект. Фотоны, которые в обычных условиях игнорируют друг друга, вдруг начинают двигаться группами по три. Они по-прежнему несутся с скоростью света, но теперь их поведение кардинально иное. Этот результат согласуется с Стандартной моделью физики частиц и открывает путь к многозадачной квантовой оптике.
Об этом десятилетиями мечтали пионеры квантовой оптики — Леонард Мандель и Рой Глаубер.
🎯 Чтобы увидеть одиночные фотоны, нужна абсолютная темнота и сверхчувствительные детекторы. В обычной лампочке их так много, что считать бессмысленно.
🎬 В научной фантастике квантовая связь обещает мгновенную передачу данных. Тройки фотонов пока на это не способны, но помогают лучше понять квантовый мир.