Специалисты Массачусетского технологического института создали новую форму света, которая может быть использована для создания, например, световых мечей в стиле «Звездных войн». Также это открытие может основой для разработки новых способов коммуникации и вычислений.
Свет состоит из фотонов – быстрых крошечных пакетов энергии. Как правило, фотоны вообще не взаимодействуют друг с другом, поэтому при использовании фонарей мы не видим, как «световые лучи отскакивают друг от друга, они проходят сквозь друг друга», объясняет Серджио Канту (Sergio Cantu), кандидат физико-математических наук в МТИ. Однако ему и команде физиков института удалось «связать» отдельные фотоны подобно тому, как отдельные атомы соединяются в молекулах.
Испарение рубидия лазером и поддержание его ультрахолодного состояния создало облако, которое исследователи содержали в маленькой трубке и намагничивали. Это удержало атомы рубидия в состоянии медленной диффузии. Затем команда запустила слабый лазер в облаке. Он настолько слаб, что в облако входит только несколько фотонов. После измерения данных на выходе оказалось, что фотоны сквозь облако прошли в 100 000 раз медленнее, чем обычно. Кроме того, во время пролета они начали соединяться в пары и триплеты. Они также выделяют другую сигнатуру энергии, фазовый сдвиг, который говорит исследователям, что фотоны взаимодействуют.
Удивительно, но трехфотонная группировка оказалась еще более стабильна, чем двойная. «Чем больше вы добавляете, тем сильнее они связаны», – говорят авторы эксперимента.