Что произойдёт, если попытаться разделить один фотон?
Ночная Физика
0:00 / 0:00
Что произойдёт, если попытаться разделить один фотон?
2 925 просмотров · 11 часов назад
Ночная Физика
972 подписчика
2 925 просмотров · 11 часов назад
Луч света можно разрезать пополам с помощью простого куска стекла. Поставьте под углом полупрозрачное зеркало: половина света пройдёт насквозь, половина отразится. Было один луч, стало два. Повторяйте снова и снова, и кажется, что света можно получать без конца, без наименьшей части. Но отправьте на то же самое зеркало один-единственный фотон, одну частицу света, и произойдёт то, чего быть не должно. Он не разделится. Он пойдёт либо в одну сторону, либо в другую, целиком и никогда в обе сразу, будто Вселенная провела линию и написала: дальше нельзя. Существует наименьшая порция света, и разрезать её невозможно. Так что же на самом деле происходит, когда вы пытаетесь?
К концу этого видео вы поймёте, почему свет состоит из неделимых "зёрен", почему это так трудно доказать и почему именно это свойство защищает современную связь.
Вы узнаете:
Почему свет кажется гладким потоком и в чём его "зернистость"
Как фотоэффект показал, что энергия света приходит порциями
Как работают детекторы совпадений и что они измеряют
Почему яркий свет нельзя превратить в одиночные фотоны простым затемнением
Что такое антигруппировка фотонов и как её наблюдали у одиночных атомов
Как в 1986 году Гранжье, Роже и Аспект провели один из самых чистых экспериментов квантовой физики
Что означает число 0,18 и почему оно убивает идею "делимой волны"
Почему тот же свет создаёт интерференцию, как волна
Как проходит эксперимент с интерферометром и одиночными фотонами
Почему фотон "не решает", волна он или частица, пока вы не зададите вопрос
Как совмещаются частица и вероятность её появления
Что произойдёт, если зеркало несправедливое: пропускает 90 % и отражает 10 %
Как всё же получить два фотона там, где был один, и почему это не расщепление
Что такое спонтанное параметрическое рассеяние в кристалле
Как физики создают одиночные фотоны по запросу
Как неделимость фотона защищает квантовое шифрование
Почему свет в современной физике — колебание поля, а не вещество
Почему фотон невозможно разделить по самой его природе
Если вам нравится спокойно разбираться в устройстве квантового мира, подписывайтесь на канал и ставьте лайк. Это очень помогает каналу расти.
Дышите ровно и представьте тёплый свет лампы, разлитый по комнате. Он состоит из бесчисленных крошечных неделимых зёрен, каждое из которых целое. Пусть мысли становятся такими же тихими и целыми, как эти частицы света, пока вы засыпаете.
🌙 Спокойной ночи и приятных снов.
📚 ИСТОЧНИКИ
Grangier P., Roger G., Aspect A. (1986). “Experimental evidence for a photon anticorrelation effect on a beam splitter: a new light on single-photon interferences”. Europhysics Letters, 1, 173.
Kimble H. J., Dagenais M., Mandel L. (1977). “Photon antibunching in resonance fluorescence”. Physical Review Letters, 39, 691.
Einstein A. (1905). “Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt”. Annalen der Physik, 17, 132.
Hanbury Brown R., Twiss R. Q. (1956). “Correlation between photons in two coherent beams of light”. Nature, 177, 27.
Glauber R. J. (1963). “The quantum theory of optical coherence”. Physical Review, 130, 2529.
Taylor G. I. (1909). “Interference fringes with feeble light”. Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 15, 114.
Burnham D. C., Weinberg D. L. (1970). “Observation of simultaneity in parametric production of optical photon pairs”. Physical Review Letters, 25, 84.
Hong C. K., Ou Z. Y., Mandel L. (1987). “Measurement of subpicosecond time intervals between two photons by interference”. Physical Review Letters, 59, 2044.
Bennett C. H., Brassard G. (1984). “Quantum cryptography: public key distribution and coin tossing”. Proceedings of the IEEE International Conference on Computers, Systems and Signal Processing, Bangalore, 175.
Jacques V. et al. (2007). “Experimental realization of Wheeler’s delayed-choice gedanken experiment”. Science, 315, 966.
Eisaman M. D., Fan J., Migdall A., Polyakov S. V. (2011). “Invited review article: Single-photon sources and detectors”. Review of Scientific Instruments, 82, 071101.
Dirac P. A. M. (1930). The Principles of Quantum Mechanics. Oxford University Press.