Вычитание фононов с помощью света сделало звук неклассическим
Физики продемонстрировали возможность вычитания одного и двух фононов из резонатора, унося их энергию с помощью лазерных фотонов. Исследование рассеянного света позволило им провести томографию механического состояния оставшихся фононов, что подтвердило их неклассическую статистику. Работа опубликована в Physical Review Letters.
С ростом числа частиц физическим системам свойственно переходить из квантового режима в режим классический. В каждом конкретном случае эта граница своя, и физики по всему миру ищут способы, чтобы сдвинуть ее как можно дальше. Венцом этого процесса стало бы наблюдение состояния квантовой суперпозиции макроскопического тела, кажущуюся абсурдность которой пытался подчеркнуть Шрёдингер с помощью своего знаменитого кота. На сегодняшний день физики добились такого эффекта для не слишком больших объектов, например, 10-микрометровых мембран.
Другим отклонением от классического поведения оказывается статистическое распределение по доступным степеням свободы физической системы. Речь идет, например, о числе фотонов или фононов. При переходе к большому числу частиц системы быстро термализуются, то есть неизбежно переходят в состояние, в котором статистика подчиняется распределению Гаусса. Если же удается добиться негауссовой статистики, то такое состояние оказывается неклассическим. В частном случае неклассическое состояние можно представить в виде квантовой суперпозиции классических состояний, что получило название состояний кота Шрёдингера.