Квантовые физики измерили явление, описанное как «отрицательное время», в котором фотоны, кажется, выходят из материала, прежде чем полностью войти в него.

Квантовые физики измерили явление, описанное как «отрицательное время», в котором фотоны, кажется, выходят из материала, прежде чем полностью войти в него. В новаторском эксперименте, проведенном в Университете Торонто, исследователи направили фотоны через плотное облако ультрахолодных атомов рубидия. В то время как свет обычно испытывает задержку при прохождении через материю, команда наблюдала редкие случаи, когда фотоны вели себя так, как будто они провели меньше нуля времени внутри атомной среды. Используя комбинацию стандартных измерений передачи и метода «слабого измерения», который минимально нарушает квантовую систему, ученые отслеживали как время прибытия фотонов, так и продолжительность атомных возбуждений в облаке рубидия. Их результаты показали, что в среднем передаваемые фотоны покидали облако раньше, чем ожидалось, эффективно регистрируя отрицательное время пребывания. Это соответствовало продолжительности атомного возбуждения, подтверждая, что отрицательное значение отражает реальный физический эффект, а не просто математический артефакт. Это открытие не подразумевает обратного путешествия во времени или нарушения причинности. Вместо этого он подчеркивает нелогичную природу квантовой механики, где групповая задержка — сдвиг времени волнового пакета — может принимать отрицательные значения вблизи атомного резонанса, не нарушая фундаментальных физических законов. Полученные результаты углубляют наше понимание того, как причина и следствие могут казаться размытыми в квантовом масштабе, предлагая новое понимание неклассического поведения взаимодействий света и материи. [Ангуло Д, Томпсон К, Никсон В-М, Цзяо А, Уайзман ХМ, Стейнберг АМ. Экспериментальное доказательство того, что фотон может проводить отрицательное количество времени в облаке атомов. arXiv:2409.03680 [quant-ph]. 5 сентября 2024 г. Наука и факты