Международная группа физиков впервые в истории наблюдала квантованный поперечный дрейф света. Это явление, ранее считавшееся невозможным для фотонов, подробно описано в журнале Physical Review X. Эксперимент подтвердил, что свет может двигаться не плавно, а строго определенными универсальными ступенями, подобно электронам в магнитных полях.
Классический эффект Холла, открытый в XIX веке, описывает возникновение напряжения в проводнике под действием магнитного поля. В 1980-х ученые обнаружили его квантовую версию: в сверхтонких материалах при низких температурах сопротивление росло не линейно, а ступенчато. Эти ступени оказались универсальными и определялись только фундаментальными константами — зарядом электрона и постоянной Планка. Открытие трижды отмечалось Нобелевскими премиями.
Долгое время считалось, что фотоны неспособны на подобное поведение, так как они не имеют заряда и не реагируют на магнитные поля. Однако исследователям под руководством профессора Филиппа Сент-Жана из Монреальского университета удалось обойти это ограничение с помощью передовых методов фотонной инженерии. Они создали условия, в которых свет начал демонстрировать квантованный поперечный дрейф.
Это открытие сулит прорыв в метрологии. Сегодня эталон килограмма определяется через электрические величины с использованием квантового эффекта Холла. Теперь аналогичный принцип можно применить к оптическим системам, создав еще более точные стандарты измерений.
Кроме того, точный контроль над светом открывает путь к созданию сверхчувствительных датчиков и более стабильных квантовых компьютеров. Управление квантованными состояниями фотонов поможет в разработке устройств следующего поколения для передачи и обработки информации.
Ранее Наука Mail рассказывала о создании нанолинзы с отрицательным преломлением света.
