Štěpení fotonu

30.8.2002
Citace:
C. W. Sandbo Chang et al. Observation of Three-Photon Spontaneous Parametric Down-Conversion in a Superconducting Parametric Cavity, Physical Review X (2020). DOI: 10.1103/PhysRevX.10.011011
Zdroj

Týmu z Budkerova Ústavu Jaderné fyziky v Novosibirsku se podařilo pozorovat rozštěpení fotonu gama záření na dva při průchodu krystalem bismutitanu germanatého. Podle RNDr.Pavla Cejnara z Matematicko fyzikální fakulty Univerzity Karlovy jde o proces, který byl kvantovou elektrodynamikou (QED) předpovězen již dávno, ale pro svou řídkost zůstával dosud nepozorován. Podle QED se fotony při letu neustále promenuji na virtuální elektron-pozitronové páry, které po neměřitelně krátké době opět anihilují za vzniku původního fotonu. Pozorovaný proces spočívá v tom, že jeden ze členů dvojice elektron-pozitron vyzáří v elektrickém poli atomu další foton, takže dojde jakoby k rozštěpení původního fotonu. Protože energie a hybnost se zachovávají, jsou oba fotony vzniklé při štěpení "měkčí" než foton původní (právě z důvodu zákonů zachovaní je nutné, aby celý proces probíhal za účasti dalšího tělesa, v tomto případě "přihlížejícího" atomu). Všechno nasvědčuje tomu, že novosibirská skupina existenci tohoto vzácného procesu skutečně prokázala, čímž se kvantová elektrodynamika dočkala dalšího potvrzení svých předpovědí (tato teorie je patrně nejvíc a nejpřesněji otestovanou fyzikální teorií vůbec). K podobnému "zdvojení" fotonu dochází i v nelineárních krystalech (tento efekt tzv. sestupné konverze se dnes již běžně využívá ve fundamentálních kvantových experimentech a aplikacích), zde však - na rozdíl od diskutovaného procesu fotonového štěpení - do hry vstupuje excitace atomu krystalu, takže se v pravém smyslu nejedná o proces selfinterakce elektromagnetického pole jako při štěpení. Dalším předpovězeným jevem podobným fotonovému štěpení je rozptyl fotonu na fotonu, který však dosud experimentálně pozorován nebyl.

11.3.2020: Mikrovlnný foton se podařilo v supravodivém parametrickém rezonátoru rozštěpit dokonce na tři korelované fotony různých frekvencí.

 
Odeslat komentář k článku "Štěpení fotonu "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Štěpení fotonu " e-mailem

Diskuse/Aktualizace