Forskare har fått direkt experimentell bekräftelse på att förstörelsen av en foton i en del av ljusstrålen inte förändrar formen på strålprofilen (dvs. "kastar inte en skugga"), men den kan ändra dess ljusstyrka. Tidigare visades denna effekt endast i ett förenklat läge, när strålen delades upp i två kanaler, och borttagningen av fotoner i en kanal ledde till förändringar i den andra.
Artikeln av forskare Direkt test av "kvantvampyrens" skugga frånvaro med användning av termiskt ljus, framställd av en grupp fysiker från Center for Quantum Technologies vid fysik fakulteten i Moskva State University, publicerades i Optics Letters tidskrift.
För att bekräfta "kvantvampyr" -effekten har CCT-fysiker skapat en anordning där en foton tas bort från den vampyrformade delen av värmestrålen. Som jämförelse beaktades också situationen när klassisk absorption av ljus inträffade i samma region, vilket ledde till att en foton i genomsnitt förlorades. Om i det klassiska fallet strålprofilen förändrades och "en skugga var synlig", så fanns det i kvantfallet, när en foton förstördes, ingen skugga.
Kom ihåg att en "kvantvampyr" är en effekt som, under vissa förhållanden, en kropp som är i ljusets väg "inte kastar en skugga." Om vi i vardagen är vana vid att varje objekt som kommer i vägen för en del av ljusströmmen orsakar en skugga (ett dopp i belysning), så i kvantvärlden, om ett objekt är utformat på ett sådant sätt att det absorberar exakt en foton, istället för att "bilda en skugga" bakom hindret finns en insjup eller ökad belysning (beroende på strålningskällans egenskaper) över hela ljusstrålens område.
Effekten möjliggör en bättre förståelse - på en intuitiv nivå - av hur fotonutrotningsoperatören fungerar, vilket är grunden för kvantmekanik och praktiskt används i en mängd olika applikationer och tekniker. Till exempel kan den användas för att fysiskt simulera en kvantvärmemotor eller Maxwells fotoniska demon. Uppdelningen av en foton gör det möjligt att öka känsligheten för termiska fältinterferometrar, utvidga kapaciteten för optiska kvantberäkningar och öka effektiviteten för kvantnyckeldistributionssystem.
För första gången upptäcktes effekten av "kvantvampyren" experimentellt av gruppen Alexander Lvovsky. Forskare genomförde ett testexperiment där en eller två fotoner delades upp i två kanaler av en stråldelare, varefter villkorlig förstörelse av en foton realiserades i en av kanalerna, och detta ledde till att fotonen förstördes samtidigt i båda strålarna.
Senare bevisade CCT-anställda i sitt arbete 2018 att denna effekt kommer att uppfyllas inte bara för kvantljus med ett visst antal fotoner, utan också för klassiskt ljus från en värmekälla, det vill säga att den inte har en riktigt kvant karaktär.
