Два независимых эффекта квантования энергии оказались связанными между собой

Группа квантовой поляритоники Алексея Кавокина и Фабриса Лосси из Российского квантового центра совместно с Мюнхенским техническим университетом и Королевским технологическим институтом Швеции обнаружила взаимосвязь между антигруппированием (антибанчингом) и сжатием (сквизингом) — проявлениями квантовой природы света, которые ранее считались независимыми друг от друга, говорится в материале, который есть в распоряжении «Хайтека».

На протяжении многих лет научное сообщество искало два прямых проявления квантования: антигруппирование и сжатие. Эти эффекты были выявлены путем исследования интерферометрии световых сигналов на многофотонном уровне и впоследствии изучены методом резонансной флуоресценции — возбуждением светового излучения оптической системы на частоте, близкой к собственной частоте излучения атома.

Резонансная флуоресценция двухуровневой системы сыграла важную роль в развитии квантовой оптики, науки, описывающей свет в соответствии со специфическими правилами квантовой механики. Эффект антигруппирования фотонов был подтвержден достаточно быстро, в то время как эффект сжатия удалось детектировать лишь недавно.

Исследователи акцентируют внимание на том, что оба эффекта оказались скорее двумя сторонами одной медали, а не независимыми квантовыми свойствами света, так как формирование антигруппированного состояния осуществляется вследствии многофотонной интерференции сжатых световых импульсов, генерируемых системой, с когерентным излучением лазера накачки.

Полученные результаты приведут к пересмотру результатов ранних исследований о свойствах резонансной флуоресценции и реализации эффекта антигруппирования в широком спектре материальных систем, способных излучать свет.

Таким образом, перед научным сообществом открываются новые перспективы для оптимизации и управления квантовыми источниками света с помощью искусственной генерации помех на многофотонном уровне. В свою очередь, контроль над когерентной составляющей помех поможет реализовать однофотонные источники излучения, работающие в режиме постоянной накачки.