Ученые впервые представили форму одиночного фотона

Исследователи разработали новую квантовую теорию, которая впервые позволяет точно описать форму фотона — частицы света. Это открытие дает возможность изучать взаимодействие фотонов с атомами и их окружающей средой, что может стать революцией в области нанофотонических технологий.

Работа ученых из Бирмингемского университета, опубликованная в Physical Review Letters, углубляет понимание поведения фотонов — исследователи показали, как частицы света испускаются атомами и молекулами, а также как их форма изменяется под влиянием окружающей среды. Этот процесс долгое время оставался трудным для моделирования из-за бесконечного числа вариаций, в которых свет может существовать и перемещаться.

Чтобы решить эту задачу, ученые сгруппировали взаимодействия фотона с источником излучения и средой в определенные наборы. Это позволило создать модель, которая описывает, как энергия взаимодействия распространяется в окружающее пространство. Как побочный результат этих вычислений, исследователи смогли визуализировать сам фотон — впервые в истории физики.

Эти данные открывают новые перспективы для квантовой физики и материаловедения. Возможность точно описывать взаимодействия фотонов с веществом может привести к созданию более эффективных сенсоров, технологий безопасной связи, методов выявления патогенов и управления химическими реакциями на молекулярном уровне.

Теперь мы можем лучше понимать, как свет излучается и распространяется, а также как его взаимодействие с веществом может быть использовано на практике.

— доктор Бенджамин Юэн, ведущий автор исследования

По словам ученого, ранее эти данные считались "шумом", но теперь становятся основой для разработки новых технологий, таких как улучшенные солнечные батареи и системы квантовых вычислений.

Больше статей на Shazoo
Тэги:

17 комментария

картинка фейковая. в самой научной работе этой фото нет. и вообще изображение фотона нет. лишь на основе математических вычислений спроектировали изображение и оно другое)

11

Как возможно получить изображение одного фотона? Если при взгляде на него он сам облучается многочисленными ЭМ-волнами, а соответственно полностью меняет свою конфигурацию.

1

Как всегда потянуло бредом. Фотон - квант электромагнитного излучения это не частица света да и по большому вообще ни разу не частица так как не обладает физическим строением. Какая может быть форма у фотона (кванта) 30 кГц длинной волны 10 километров? Большой такой одиночный фотон размером 10 квадратных километров

3

@Soto, хотелось бы уточнить: чем по сути фотон от электрона отличается в плане возможности иметь "форму"?

0

@Soto, волна описывает траекторию движения фотона, а не сам фотон

0

@brother_frost, нет такого понятия "траектория движения" в квантовой механике(точка).
"Волна" описывает амплитуду вероятности и не просто как в обычном мире, а в квадрате.
Сам же фотон это квант электромагнитного поля -- "доля" энергии "рожденная" взаимодействием электрического и магнитного полей в пространстве. А эти поля частотой 30кГц или "длинные радио волны" -- "длинной" и " шириной" 10000 метров @Rarog_071, по сути и без, фотон и электрон формы не имеют и возможности обрести форму не имеют.

1

@Soto, очень хорошо, на кафедре физической химии РТУ МИРЭА (до того МИТХТ им. Ломоносова) таки преподают, что у электронов есть форма. Форма электронного облака вполне себе, кхм, факт. Зависит от спина и количества энергоуровней на которых располагаются электроны и меняется при переходе выше или ниже по энергетическим ступеням.
Да, я тож в картинки могу, таки физхимию сдавал.

@stasik777, а что бы вам хотелось увидеть в комментариях по этой и подобной новостям?

3

@Rarog_071, именно так и преподают что это "форма" электрона?) Так то это просто облако вероятности, к геометрической форме оно никакого отношения не имеет.

0

@Albedo,

Форма электронного облака вполне себе...

Электро́нное о́блако — наглядная модель, иллюстрирующая распределение плотности вероятности нахождения электрона по координатам, обычно в атоме или молекуле. Конфигурация облака может быть разной в зависимости от энергии и квантового состояния электрона.

0

@Rarog_071, Как "наглядное" условно иллюстрационное изображение электронных облаков коррелирует с формой электрона? Типа -- ты видишь электрон? -- Нет. -- А он там есть.
А вообще, квантовая механика она такая элементарные частицы формы не имеют, а атомы из которых они состоят -- да.

1

@Soto,

Как "наглядное" условно иллюстрационное изображение электронных облаков коррелирует с формой электрона

Отлично коррелирует. Как распределение плотностей энергий, так шикарно. Даж позволяет некоторые, кхм, характеристики не глядя в таблицы энергоуровней указывать, куда энергопереход выгоднее выше иль ниже. ПОмню даж такие задачи были, что-то там по форме облаков электронных описывать.

0

У нас на сайте - такие умные пользователи. Радует!!

3

@NevSan, непонятно только, почему они ещё в комментариях, а не на научных конференциях

2

@stasik777, Так они молодцы какие, успевают и наукой заниматься и на шазоо в комментах отписаться, щас как объяснят этим заморским неучам что такое фотон и с чем его едят, а то видетели представили они форму одиночного фотона. Неверю.

2

@rus555, ага молодцы. Значит хорошо учили Физику за 10 и 11 класс.

3

@stasik777, а кто сказал, что на конференции не ходят? Ну типо покоментировать теперь нельзя?

2
Войдите на сайт чтобы оставлять комментарии.