Oamenii de știință au primit confirmare experimentală directă că distrugerea unui foton într-o parte a fasciculului de lumină nu schimbă forma profilului fasciculului (adică „nu aruncă o umbră”), dar își poate schimba luminozitatea. Anterior, acest efect a fost demonstrat doar într-un regim simplificat, când fasciculul a fost împărțit în două canale, iar îndepărtarea fotonilor într-un canal a dus la modificări în celălalt.
Articolul cercetătorilor Testul direct al absenței de umbră a „vampirului cuantic” cu utilizarea de lumină termică, pregătit de un grup de fizicieni la Centrul pentru tehnologii cuantice al Facultății de fizică a Universității de Stat din Moscova, a fost publicat în revista Optics Letters.
Pentru a confirma efectul „vampir cuantic”, fizicienii CCT au creat un dispozitiv în care un foton este îndepărtat din partea în formă de vampir a fasciculului de căldură. Pentru comparație, situația a fost luată în considerare și atunci când absorbția clasică a luminii a avut loc în aceeași regiune, ceea ce a dus la faptul că, în medie, s-a pierdut un foton. Dacă în cazul clasic profilul de fascicul s-a schimbat și „o umbră era vizibilă”, atunci în cazul cuantic, când un foton a fost distrus, nu a existat nicio umbră.
Reamintim că un „vampir cuantic” este un efect care, în anumite condiții, un corp care se află pe calea luminii „nu aruncă o umbră”. Dacă în viața de zi cu zi suntem obișnuiți cu faptul că orice obiect care ajunge în calea unei părți a fluxului de lumină provoacă o umbră (o scufundare în iluminare), atunci în lumea cuantică, dacă un obiect este proiectat astfel încât să absoarbă exact un foton, în loc să „formeze o umbră” în spatele obstacolului există o subsidență sau o creștere a iluminării (în funcție de proprietățile sursei de radiație) pe întreaga zonă a fasciculului de lumină.
Efectul permite o mai bună înțelegere - la nivel intuitiv - a modului de funcționare a operatorului de anihilare a fotonilor, care este baza mecanicii cuantice și este practic utilizat într-o mare varietate de aplicații și tehnologii. De exemplu, poate fi folosit pentru a simula fizic un motor cuantic de căldură sau demonul fotonic al lui Maxwell. Divizarea unui foton face posibilă creșterea sensibilității interferometrelor cu câmp termic, extinderea capabilităților calculelor cuantice optice și creșterea eficienței sistemelor de distribuție a cheilor cuantice.
Pentru prima dată, efectul „vampirului cuantic” a fost descoperit experimental de grupul lui Alexander Lvovsky. Oamenii de știință au efectuat un experiment de testare în care unul sau doi fotoni au fost împărțiți pe două canale de un divizor de fascicul, apoi distrugerea condiționată a unui foton a fost realizată într-unul dintre canale, iar acest lucru a dus la faptul că fotonul a fost distrus simultan în ambele fascicule.
Ulterior, angajații CCT din activitatea lor din 2018 au dovedit că acest efect se va îndeplini nu numai pentru stările de lumină cuantică cu un număr dat de fotoni, ci și pentru lumina clasică dintr-o sursă de căldură, adică nu are o natură cuantică cu adevărat.
