Фотоны

  2. Темы

Фотоны давно описываются как безмассовые частицы, которые не взаимодействуют друг с другом. Направьте два лазерных луча друг на друга, и они просто пройдут насквозь. Физики предполагают, что «основой» темной материи должен быть, так называемый, «темный фотон».

Новый квантовый эксперимент показал, что время может быть «отрицательным».

Любовь Соковикова
∙
Новый квантовый эксперимент показал, что время может быть «отрицательным». Фото.

Когда речь заходит о квантовой физике, описывающей мир на уровне атомов и элементарных частиц, все кажется противоречащим нашему привычному пониманию реальности. Тем не менее эта область научных исследований давно прочно вошла в повседневную жизнь, а ученые продолжают открывать новые удивительные явления. Недавно исследовательская группа из Университета Торонто (Канада) и Университета Гриффита (Австралия) экспериментально доказала, что фотоны – кванты света – могут проводить «отрицательное количество времени» в облаке атомов. Новое открытие бросает вызов современным представлениям о том, как свет взаимодействует с материей и имеет фундаментальное значение для науки.

Читать далее

Что такое «темные фотоны» и почему физики снова начали их искать.

Владимир Кузнецов
∙
26.07.2019,
Что такое «темные фотоны» и почему физики снова начали их искать. Фото.

За последнее время количество информации о свойствах и строении элементарных частиц, из которых состоит вся наша Вселенная, значительно возросло. Это позволило ученым узнать больше об устройстве нашего мира. Однако одна вещь до сих пор не дает им покоя: темная материя. Ее наличие подтверждается теоретическими расчетами и даже имеются некоторые данные о том, что она действительно должна существовать. Но «увидеть» элементарную частицу, из которой состоит темная материя пока так и не удалось. Однако физики ЦЕРН (Европейской организации по ядерным исследованиям) предполагают, что «основой» темной материи должен быть, так называемый, «темный фотон». И ученые приступили к его поискам.

Читать далее

Квантовое зрение: может ли человек увидеть отдельный фотон?

Илья Хель
∙
29.04.2019,
Квантовое зрение: может ли человек увидеть отдельный фотон? Фото.

«Я провела много времени в темноте в аспирантуре. Не только потому, что я изучала область квантовой оптики — где мы обычно имеем дело с одной частицей света, или фотоном, одновременно. Но и потому, что в моих исследованиях инструментом измерений были глаза. Я изучала, как люди воспринимают мельчайшие количества света, и сама становилась первой испытуемой всякий раз», — рассказывает Ребекка Холмс, физик Национальной лаборатории Лос-Аламоса. Ее работа, о которой вы сейчас прочитаете, была опубликована Physics World and Applied Optics, среди прочих мест. Далее — от первого лица.

Читать далее

Новые частицы откроют путь к созданию фотонных компьютеров.

Владимир Кузнецов
∙
Новые частицы откроют путь к созданию фотонных компьютеров. Фото.

Все современные электронные устройства используют для передачи информации электроны. Сейчас вовсю идет разработка квантовых компьютеров, которые многие считают будущей заменой традиционных устройств. Однако есть и еще один, при этом не менее интересный путь развития. Создание, так называемых, фотонных компьютеров. И недавно группа исследователей из Университета Эксетера (Великобритания) обнаружила свойство частицы, которое может помочь в разработке новых компьютерных схем.

Читать далее

В MIT создали новую форму света.

Николай Хижняк
∙
В MIT создали новую форму света. Фото.

Если провести небольшой эксперимент и скрестить лучи двух фонариков, то вы обнаружите, что ничего не произойдет (если, конечно, не считать повышенную яркость). Объясняется это тем, что фотоны света не взаимодействуют между собой, а скорее проходят друг через друга, как призраки. Но что, если бы это было не так и частицы света аналогично обычным атомам могли притягиваться и отталкиваться друг от друга? Вполне возможно, что в таком случае лучи света друг друга дополняли, сливаясь в единый мощный светящийся поток.

Читать далее

Физики заявляют, что даже в идеальном вакууме может быть трение.

Николай Хижняк
∙
Физики заявляют, что даже в идеальном вакууме может быть трение. Фото.

Один из фундаментальных постулатов современной физики гласит, что в среде идеального вакуума – пространстве, не содержащем какую-либо материю, – не может существовать такого процесса, как трение, потому как полностью пустое пространство не может воздействовать этой силой на объекты, проходящие через него.

Читать далее

Hewlett Packard создали фотонный процессор с тысячей компонентов на чипе.

Владимир Кузнецов
∙
Hewlett Packard создали фотонный процессор с тысячей компонентов на чипе. Фото.

В настоящее время для передачи и обработки информации используется поток электронов, но постоянное увеличение сложности вычислений говорит о том, что современных методик скоро будет недостаточно и электроны неплохо было бы заменить чем-то другим. Фотоны, имеющие гораздо большую скорость, подойдут для этого как нельзя кстати. Группе исследователей из лаборатории Hewlett Packard удалось создать оптический процессор, на чипе которого присутствует 1052 оптических компонента, способные быстро и эффективно выполнять достаточно сложные вычисления.

Читать далее

В ЦЕРН началась охота на загадочные «тёмные фотоны».

Сергей Грэй
∙
В ЦЕРН началась охота на загадочные «тёмные фотоны». Фото.

Около 85 процентов материи в нашей Вселенной невидимы. Учёные называют это вещество «тёмной материей», так как оно никак не взаимодействует с фотонами и электромагнитными волнами. Присутствие тёмной материи выдаёт лишь гравитационный эффект, благодаря которому современная наука вообще знает о её существовании. Ведущие физики ЦЕРН поставили перед собой задачу обнаружить так называемый тёмный фотон, гипотетическую элементарную частицу, предположительно являющуюся аналогом фотонов для тёмной материи.

Читать далее

Австралийские физики сумели заморозить луч света.

Владимир Кузнецов
∙
Австралийские физики сумели заморозить луч света. Фото.

Совсем недавно мы писали о совместной разработке российских и японских физиков по замедлению света. Но их австралийским коллегам удалось продвинуться еще дальше. Они смогли «заморозить» световой пучок. Отчет о проведенном исследовании опубликован в свежем номере журнала Nature Physics.

Читать далее

Ученые сумели «замедлить» свет в 10 раз.

Владимир Кузнецов
∙
Ученые сумели «замедлить» свет в 10 раз. Фото.

Группа ученых из МГУ имени М. В. Ломоносова и Технологического университета Тойохаши (что в Японии) разработала метод управления поворотом поляризации света. Как утверждают физики, это сможет открыть новые горизонты для развития систем оптической обработки информации, а также поможет в создании нового типа сверхбыстрых компьютеров, в которых вместо электронов работают фотоны.

Читать далее

NASA разрабатывает фотонный модем.

Андрей Барабаш
∙
NASA разрабатывает фотонный модем. Фото.

Теперь, когда фотонные чипы уже стали реальностью, они должны пройти последний, самый важный тест: в космосе. NASA разрабатывает интегрированный фотонный модем, который будет использован для тестирования высокоскоростной лазерной связи между Землёй и космическим кораблём на низкой околоземной и геостационарной орбитах. Космическое агентство планирует протестировать фотонный чип на борту Международной космической станции в 2020 году.

Читать далее

Учёные создали действующий фотонный процессор.

Андрей Барабаш
∙
Учёные создали действующий фотонный процессор. Фото.

Этот год отметился многими научными прорывами, но Колорадский университет явно хочет завершить 2015-й большой встряской. Представители этого университета заявили, что смогли создать первый процессор, передающий данные с помощью света, а не электричества.

Читать далее

Учёным удалось телепортировать фотон на расстояние в 100 километров.

Сергей Грэй
∙
23.09.2015,
Учёным удалось телепортировать фотон на расстояние в 100 километров. Фото.

Фраза «телепортация фотона» звучит не так впечатляюще, если вспомнить всё то, что мы видели в фантастических фильмах и телесериалах. Разумеется, вряд ли в ближайшие десятилетия наука научится телепортировать людей из одного места в другое, но достижение группы исследователей из Национального института стандартов и технологий всё-таки является очень важным для науки. Ведь ранее рекордное расстояние, на которое удавалось телепортировать фотон, составляло всего 25 километров, а учёные смогли увеличить его в целых четыре раза.

Читать далее

Физики имитировали путешествие фотона назад во времени.

Николай Хижняк
∙
Физики имитировали путешествие фотона назад во времени. Фото.

Научные сотрудники Квинслендского университета в Австралии заявляют, что они успешно имитировали поведение отдельно взятого фотона, как если бы он вернулся назад во времени и стал взаимодействовать со своей же копией из прошлого. Полученные при таких обстоятельствах результаты говорят о том, что законы квантовой механики стали бы еще запутаннее, чем они представляются сейчас.

Читать далее

Оптическая память: что можно спрятать в одном фотоне?

Илья Хель
∙
24.03.2014,
Оптическая память: что можно спрятать в одном фотоне? Фото.

Впервые в мире была создана оптическая память — ключевой компонент для квантовых компьютеров. На примере оптоволокна с пустым ядром была показана работа с единственной частицей света — фотоном.

Читать далее

Создан первый квантовый микроскоп на запутанных фотонах.

Артем Батогов
∙
Создан первый квантовый микроскоп на запутанных фотонах. Фото.

Современные микроскопы хоть и могут увеличивать изображения во много раз, но иногда ученым даже их мощности бывает недостаточно. Но для преодоления ограничений современных микроскопов ученые из университета Хоккайдо и университета Осаки, Япония, разработали первый квантовый микроскоп, который использует запутанные фотоны для придания большей контрастности изображению.

Читать далее

В MIT разработали технологию 3D-сканирования практически в полной темноте.

Николай Хижняк
∙
В MIT разработали технологию 3D-сканирования практически в полной темноте. Фото.

Вполне возможно вы думаете, что для использования технологии 3D-сканирования, которая позволяет создавать виртуальные модели объектов в высоком разрешении, требуется наличие хорошего и постоянного источника света, хотя бы того же лазера или фотонного детектора, но как доказали инженеры Массачусетского технологического института — это совершенно необязательно.

Читать далее

Ученые нашли способ обойти третий закон Ньютона.

Илья Хель
∙
Ученые нашли способ обойти третий закон Ньютона. Фото.

Уже в конце 17 века стало понятно, что у каждого действия есть равное противодействие. Таков третий закон Ньютона. Но группа немецких ученых недавно выдумала трюк, который может нарушить этот закон, то есть ускорить свет. Возможно, это ляжет в основу более быстрой электроники.

Читать далее

Ученые создали доселе невиданную форму материи.

Илья Хель
∙
Ученые создали доселе невиданную форму материи. Фото.

Работая с коллегами из Центра ультрахолодных атомов Harvard-MIT, группа под предводительством гарвардского профессора физики Михаила Лукина и профессора физики Массачусетского технологического института Владана Вулетича смогла связать фотоны вместе с образованием молекулы — это состояние вещества, до недавнего времени, было исключительно теоретическим. Работа была описана 25 сентября в журнале Nature.

Читать далее