Физики из США и Германии смоделировали управление квантовыми состояниями света нелинейной оптикой

Международная команда физиков из США и Германии показала в расчётах, что нелинейные оптические процессы позволяют изменять квантовые состояния света без специальных материалов с чрезвычайно сильным взаимодействием фотонов mk.ruМК (наука)mk.ruОткрыть источник ↗. В работе участвовали специалисты Университета Сент-Луиса, Института Макса Борна и Берлинского университета имени Гумбольдта. Статья опубликована в журнале Science Advances, об этом сообщает «МК (наука)».

Что смоделировали

Авторы провели компьютерное моделирование отдельных фотонов и состояний из двух фотонов. Они изучали, как эти состояния распространяются вместе с мощным классическим световым полем и реагируют на нелинейные оптические эффекты. Расчёты показали, что при определённых условиях квантовая система переходит в состояния, характеристики которых описываются конкретными статистическими распределениями.

Возможные применения и ограничения

По мнению авторов, результаты помогут воспроизводить сложные квантовые процессы в сравнительно доступных оптических системах. Особый интерес, по их оценке, представляет изучение того, как квантовые системы приближаются к равновесию и как взаимодействие частиц влияет на их коллективное поведение. Подход также может найти применение в исследованиях квантовой термодинамики.

Пока выводы основаны на теоретических расчётах и численных экспериментах. Практическое устройство, использующее предложенный подход, исследователи не представили.