Takzvané neklasické záření má vlastnosti vymykající se obvyklé optice a může mít v budoucnu široké uplatnění například v oblasti telekomunikací a kvantových počítačů, sdělil Lukáš Slodička z katedry optiky přírodovědecké fakulty. Výsledek vědecké práce společného týmu publikoval prestižní americký fyzikální časopis Physical Review Letters.
Švédští vědci vyvrátili chladivý efekt zebřích pruhů |
Podle klasické definice je světlo viditelná část elektromagnetického záření, tedy elektromagnetické vlnění. Kvantová optika na světlo nahlíží i jako na proud částic - fotonů. Právě tyto částicové vlastnosti světla olomoučtí a brněnští vědci zkoumali v laboratořích. „Prezentovaný experiment jasně ukazuje, že když zvyšujeme počet jednofotonových emitorů, tak kvantové vlastnosti emitovaného světelného záření zůstávají zachované a schopnost měřit je neklesá nijak dramaticky,“ uvedl Slodička.
Podle něj tento experiment otevírá zcela nový pohled na popis světla „optikou“ kvantové fyziky, protože ukazuje, že i pro velmi intenzivní světelné toky mohou být jejich pozorovatelné vlastnosti neslučitelné s klasickým chápáním elektromagnetického záření. Neklasické záření lze sice běžně měřit z jediného emitoru, ale jeho pozorování z vysokého počtu nezávislých zdrojů produkujících jednotlivá kvanta záření, tedy fotony, už představuje značný problém.
„Jsem rád, že se podařilo experimentálně pozorovat vlastnosti světla v souladu s teoretickými predikcemi, které dlouho čekaly na toto významné potvrzení. Neklasické vlastnosti světla jsou totiž hůře viditelné s rostoucím počtem emitorů, což je typické pro situace, kdy kvantový svět přechází do klasického, který lidé vnímají kolem sebe,“ komentoval výsledky experimentu vedoucí olomouckého týmu Radim Filip.
Uplatnění?
Společnému experimentálnímu týmu se v nové laboratoři v Brně podařilo neklasické záření detekovat z krystalu s více než tisícem emitorů - atomových iontů vápníku. „Z hlediska náročnosti se jednalo o nejkomplikovanější experiment, který jsem zatím měřil, protože se neustále objevovaly problémy, které vás při klasickém experimentu nepotkají,“ podotkl Petr Obšil z katedry optiky.
I když jde o základní výzkum, vědci už mají představu o možném využití svých poznatků v praxi. Prezentované výsledky mohou podle Slodičky najít uplatnění v moderních kvantových technologiích, které se používají v telekomunikacích či v oblasti výpočetní techniky.
