Частицы быстрее света: как учёные визуализировали невидимое

Исследователи из Университета ИТМО, получив грант от Российского научного фонда, предложили инновационный способ анализа сверхскоростных квантовых явлений, сопровождающихся испусканием фотонов. Данный метод даёт возможность моделировать и визуализировать эффект Вавилова-Черенкова, возникающий, когда частицы перемещаются быстрее скорости света в прозрачной среде.

В основе модели лежит фазовое пространство, используемое в квантовой теории поля. Учёные нашли решение проблемы, связанной с невозможностью одновременного и точного установления местоположения и скорости квантовых частиц. Новый подход позволяет проводить глубокий анализ процессов в режиме реального времени и в пространстве.

Действенность метода была доказана на примере черенковского излучения, создаваемого электронным пучком. Были вычислены длительность импульса, время и дальность формирования, а также квантовое смещение при обнаружении фотонов. Полученные данные могут быть полезны при разработке инновационных детекторов и найти применение в космической отрасли и медицине.