Группа австралийских и канадских физиков опубликовала результаты эксперимента, в котором зафиксированы необычные квантовые эффекты при взаимодействии света с атомами. В ходе исследования были получены данные, указывающие на явление, которое исследователи называют «отрицательным временем».
Суть явления заключается в том, что фотоны — мельчайшие частицы света — при прохождении через облако атомов могут вести себя неинтуитивно. Согласно наблюдениям, некоторые фотоны покидают атомную среду до того, как полностью в нее входят. Иными словами, время их прохождения через облако принимает условно отрицательное значение.
В отличие от предыдущих опытов, где ученые фиксировали лишь момент достижения фотонами детектора, в новой работе исследователи отслеживали состояние самих атомов. Они измеряли, как долго атомы находятся в возбужденном состоянии после взаимодействия с фотонами. Для этого использовалась методика «слабых измерений», которая позволяет получать данные, минимально вмешиваясь в квантовую систему. Чтобы отфильтровать сигнал из большого объема шумов, эксперимент был повторен около миллиона раз, а сбор данных занял примерно 70 часов.
Полученные результаты совпали с более ранними теоретическими выкладками: атомы продемонстрировали отрицательное время взаимодействия. Тем не менее, один из авторов работы подчеркнул, что этот эффект нельзя интерпретировать как доказательство возможности путешествий во времени или нарушения причинно-следственных связей в практическом смысле. По его словам, явление описывается в рамках стандартной квантовой физики, хотя и демонстрирует ее малоизвестное и необычное свойство.
Ученые отмечают, что взаимодействие фотонов и атомов изучается уже около ста лет, и сам факт обнаружения новых аномалий на этом фундаментальном уровне представляет научный интерес. В планах команды — продолжить эксперименты, в частности, изучить рассеянные фотоны, которые, по некоторым гипотезам, могут компенсировать эффект отрицательного времени.
Читайте также: «ИИ решил задачу Эрдеша о расстояниях, не поддававшуюся математикам 80 лет».