Fizycy kwantowi zmierzyli zjawisko opisane jako "czas ujemny", w którym fotony wydają się wychodzić z materiału przed pełnym wejściem do niego.

Fizycy kwantowi zmierzyli zjawisko opisane jako "czas ujemny", w którym fotony wydają się wychodzić z materiału przed pełnym wejściem do niego. W przełomowym eksperymencie przeprowadzonym na Uniwersytecie w Toronto badacze skierowali fotony przez gęstą chmurę ultrakolarnych atomów rubidu. Podczas gdy światło zazwyczaj doświadcza opóźnienia podczas przechodzenia przez materię, zespół zaobserwował rzadkie przypadki, w których fotony zachowywały się tak, jakby spędziły mniej niż zero czasu wewnątrz nośnika atomowego. Stosując kombinację standardowych pomiarów transmisji i techniki "słabych pomiarów", które minimalnie zakłócają system kwantowy, naukowcy śledzili czas przybycia fotonów oraz czas trwania wzbudzenia atomowego w chmurze rubidu. Ich wyniki wykazały, że średnio fotony przesyłane opuściły chmurę wcześniej niż oczekiwano - skutecznie rejestrując ujemny czas przebywania. To pasowało do czasu wzbudzenia atomowego, potwierdzając, że wartość ujemna odzwierciedla prawdziwy efekt fizyczny, a nie zwykły matematyczny artefakt. To odkrycie nie oznacza wstecznych podróży w czasie lub naruszeń przyczynowości. Zamiast tego, podkreśla przeciwintuicyjny charakter mechaniki kwantowej, gdzie opóźnienie grupowe - przesunięcie czasu pakietu fal - może przyjmować wartości ujemne w pobliżu rezonansu atomowego bez łamania podstawowych praw fizycznych. Ustalenia pogłębiają nasze zrozumienie, jak przyczyna i efekt mogą wydawać się niewyraźne w skali kwantowej, oferując nowe spostrzeżenia na temat nieklasycznego zachowania interakcji światła-materii. Angulo D, Thompson K, Nixon V- M, Jiao A, Wiseman HM, Steinberg AM. Eksperymentalne dowody, że foton może spędzić ujemną ilość czasu w chmurze atomowej. arXiv: 2409.03680 [quant- ph]. Wrzesień 5, 2024] Nauka i fakty