Когда электрический заряд движется с ускорением, он испускает электромагнитное излучение, то есть свет — это привычное явление в физике. Однако исследователи обнаружили, что при движении по специально подобранной траектории излучение приобретает необычные свойства. Энергия фотонов распределяется не произвольно, а занимает строго дискретные уровни, словно пассажиры, проходящие через турникет по одному. Фотоны — типичные бозоны, «частицы-коллективисты», склонные накапливаться в одном состоянии, но в данном случае они ведут себя подобно необщительным фермионам, подчиняясь распределению Ферми — Дирака. Это означает, что в каждом энергетическом состоянии может находиться не более одного фотона, что является отличительной чертой статистики фермионов.

Ключ к такому поведению — точная геометрия траектории заряда. Волны, испускаемые в процессе движения, интерферируют между собой, формируя спектр с характерной резкой ступенькой. Этот спектр в точности воспроизводит распределение, которое в 1926 году независимо вывели Поль Дирак и Энрико Ферми для частиц, подчиняющихся принципу запрета Паули.

В отличие от умозрительного эффекта Унру, где тепловое излучение наблюдается ускоряющимся наблюдателем в вакууме, здесь не требуются горизонты событий или экстремальные условия. Достаточно лишь «точного танца» заряда по заданной кривой. Это открытие углубляет наше понимание квантовой статистики и указывает на возможность управления состояниями света без использования криогенных температур, что может найти применение в квантовой оптике и информационных технологиях.