Ученые Массачусетского технологического института провели эксперимент, который стал еще одним шагом на пути к пониманию того, как законы квантовой механики влияют на обычные материалы.
Фотон это квантовая частица вибрации, которая генерируется высокочастотными лазерными импульсами. Как известно, благодаря фотону вибрация действует и как единица энергии (квантовая механика), и как волна (классическая физика). Обычно фононы очень трудно засечь, отчасти из-за их чувствительности к теплу. Явление квантовой вибрации требует очень холодной среды.
Недавно команда исследователей Массачусетского технологического института смогла обнаружить фотон в кусочке алмаза, по их словам, при комнатной температуре. Это значит, что эксперимент максимально приближен к нашей повседневной жизни. По словам исследователей данный эксперимент «разрушает разницу в восприятии между нашим повседневным опытом и тем, что постулирует нам квантовая физика». Эксперимент включал в себя выстрелы из лазера со скоростью 80 миллионов импульсов в секунду, направленные на попытку возбудить фононы. В результате должен возникнуть процесс, известный как комбинационное рассеяние света. Для подтверждения эффекта использовали второй лазерный импульс, который снимал возбуждение с первоначального всплеска энергии. При этом оставался новый высокочастотный фотон, что является признаком того, что импульс возбудил еще один фонон по пути. Таким образом была создана квантовая вибрацию.
По словам исследователей, эту технику возможно использовать для обнаружения квантовых колебаний в других материалах.
Результат этого эксперимента может способствовать исследованию сверхпроводящих свойств материалов. В результате возможно будет подобрать материалы для создания квантовых компьютеров будущего.