«Геометрия и оптические свойства среды играют важнейшую роль в том, как излучаются фотоны, в том числе, они определяют форму фотонов, их цвет и даже какова вероятность их существования», — пояснила Анджела Деметриаду из Университета Бирмингема, соавтор статьи.

В процессе исследования ученые смогли лучше понять, во-первых, характер обмена энергиями между светом и веществом, а во-вторых, как свет распространяется в ближней и дальней окружающей среде. Значительное количество этих данных прежде считалось шумом, но оказалось, на самом деле, важной информацией. Таким образом, пишет сайт университета, исследователи смогли заложить фундамент, который инженеры смогут использовать для создания технологий на основе взаимодействий света и вещества.

«Наши вычисления позволили нам преобразовать, казалось бы, неразрешимую проблему в нечто, что можно рассчитать, — сказал Бенджамин Юэнь, первый автор статьи. — И, почти в качестве побочного продукта модели, мы смогли получить изображение фотона, чего еще никогда не было в физике».

Важность этого исследования состоит еще и в том, что оно открывает новые пути исследования для квантовых физиков и материаловедов. Получив возможность точно описывать взаимодействия фотона с веществом и с другими элементами среды, ученые смогут создать новые нанофотонные технологии для квантовой связи, медицинской диагностики, молекулярной химии.

Физики из Института Макса Планка разработали эффективный метод создания квантовой запутанности между фотонами и продемонстрировали его на рекордно большом количестве частиц света. Их открытие может способствовать развитию квантовых компьютеров и коммуникации.