Учёные разработали новую теорию взаимодействия света и материи

Они смогли определить точную форму отдельного фотона. Исследование опубликовали в журнале Physical Review Letters.

Учёные изучили природу фотонов — частиц света. Они исследовали, как фотоны испускаются атомами и молекулами и формируются под влиянием окружающей среды.

Это позволило детально рассмотреть механизм взаимодействия фотона с материей и описать процесс распространения энергии в пространстве. Для исследования разработали модель, которая объединяет взаимодействие фотона и излучателя, а также описывает распространение энергии в отдаленную область пространства, известную как «дальнее поле».

Учёные преобразовали сложную задачу моделирования в вычислимую форму, что позволило построить визуализацию фотона и устранить неопределенности, которые ранее рассматривались как шум. Модель также позволила изучить влияние геометрии и оптических свойств окружающей среды на характеристики фотонов.

Учёные показали, что эти свойства определяют форму, цвет и вероятность существования фотона. Результаты работы открывают перспективы для разработки нанофотонных технологий.

Возможность описания взаимодействия фотонов с окружающей средой может быть применена для создания новых сенсоров, улучшения фотоэлектрических элементов или управления химическими реакциями на молекулярном уровне. Это также важно для безопасной связи и разработки квантовых вычислительных технологий.