1064
Фізики з Університету Торонто експериментально показали, що фотони, проходячи крізь хмару надхолодних атомів, можуть залишати її раніше, ніж передбачає проста логіка, — так, ніби вони провели всередині «негативний» проміжок часу. Понад мільйон повторень досліду підтвердили ефект, який, попри неінтуїтивність, не порушує законів фізики й не означає передавання сигналу швидше за світло.
У досліді слабкі світлові імпульси спрямовували на атоми, охолоджені майже до абсолютного нуля, і вимірювали, наскільки ті збуджуються, поглинаючи світло. Час, який фотони нібито «витрачали» на це збудження, за певних умов виявлявся від’ємним: зареєстрований пік вихідного світла з’являвся раніше, ніж мав би за звичайної картини затримки. Команда під керівництвом Ефраїма Стейнберга роками вдосконалювала методику, аби виключити побічні пояснення.
Ключ до розуміння — квантова природа світла. Фотон не має чіткої траєкторії, а описується хвилею ймовірності, тож «час перебування» у середовищі має статистичний, а не буквальний зміст. Від’ємне значення означає, що взаємодія світла з атомами зміщує форму імпульсу так, що його вершина виходить наперед, хоча жодна частинка не долає швидкість світла у вакуумі. Причинність зберігається: передати інформацію в минуле в такий спосіб неможливо.
Робота, спершу викладена у препринті, а згодом підтверджена рецензуванням, перекладає давні теоретичні суперечки про «груповий час затримки» у площину точного вимірювання. Вона допомагає точніше зрозуміти, як світло насправді взаємодіє з речовиною на квантовому рівні, — знання, потрібне для оптичних технологій, квантових комунікацій і сенсорики. Водночас експеримент нагадує, наскільки обережно слід поводитися зі звичними словами на кшталт «час», коли йдеться про квантовий світ.
