Физики научились превращать котенка Шредингера в кота и наоборот
Группа физиков применила квантовый подход к процессу генерации старших гармоник в поле интенсивного лазерного излучения. Они показали, что состояние поля, создаваемое в таком процессе, оказывается существенно неклассическим и может быть описано как состояние кота Шрёдингера. Вместе с расчетами ученые провели и эксперимент, который подтвердил теорию. Исследование опубликовано в Nature Physics.
Квантовая механика достаточно точно описывает изолированные атомные системы, интересуясь, фактически, только движением электронов в электростатических полях ядер и друг друга. В тот момент, когда потребовалось описывать взаимодействие атомов с излучением, теория поначалу рассматривала свет классически, то есть исключительно с помощью функции напряженности электрического поля, которая описывается решением классических уравнений Максвелла.
Со временем физики научились рассматривать квантованное электромагнитное поле в рамках квантовой оптики. В ней поле описывается с помощью фоковских состояний, то есть состояний с определенным числом частиц того или иного сорта. Впоследствии оказалось, что привычный нам свет (классический) имеет характерное статистическое распределение по числу фотонов, в то время как квантовая оптика позволяет изучать целый пласт неклассических состояний, которые находят массу практических приложений.
Несмотря на такие успехи, в квантовой оптике практически не рассматривается взаимодействие атомов с сильным полем. Это отдельный раздел оптики, изучающий интересные эффекты, которые возникают, если воздействовать на атомные или молекулярные ансамбли излучением большой интенсивности. Одним из самых любопытных эффектов стала генерация старших гармоник, суть которой в том, что в излучении, проходящем через вещество, появляются