Физики впервые смогли экспериментально наблюдать явление временного отражения, существование которого в квантовой механике обсуждалось более полувека. Результаты исследования опубликовали в журнале Nature Physics, сообщает Popular Mechanics.
Физики впервые смогли экспериментально наблюдать явление временного отражения, существование которого в квантовой механике обсуждалось более полувека. Результаты исследования опубликовали в журнале Nature Physics.
В отличие от привычного отражения света или звука, при котором волна меняет направление из-за физического препятствия, временное отражение возникает при резком изменении свойств всей среды распространения электромагнитной волны. В таком случае часть сигнала разворачивается во времени, а его частота переходит в другое значение.
Долгое время наблюдение эффекта считали практически недостижимым. Для этого требовалось синхронно изменить характеристики всей электромагнитной среды, что предполагало слишком большие энергозатраты. Решение предложили исследователи из Научно-исследовательского центра передовых наук при аспирантуре Городского университета Нью-Йорка.
В ходе эксперимента учёные использовали металлическую полосу с электронными переключателями, соединёнными с резервуарными конденсаторами. В нужный момент система одновременно активировала переключатели, что приводило к резкому удвоению импеданса по всей длине полосы. Такое изменение параметров среды вызывало появление сигнала-копии, развёрнутого во времени.
Исследователи отмечают, что временное отражение принципиально отличается от классических аналогов. Последняя часть волны в этом случае отражается первой, а частотные характеристики сигнала меняются скачкообразно. Именно эта особенность долгое время мешала экспериментальной проверке теории.
Авторы работы считают, что управление временными свойствами электромагнитных волн может найти прикладное применение. Среди возможных направлений — развитие беспроводной связи и создание вычислительных систем, работающих на волновых принципах и потребляющих меньше энергии.