Ученые из университета Констанц (Германия) под руководством  профессора Альфреда Ляйтенсторфера впервые непосредственно  зарегистрировали явление квантовой флуктуации (колебаний  электромагнитного поля) в вакууме. С помощью новейшей оптической  установки с использованием особых световых импульсов в заданном  диапазоне физики смогли пронаблюдать это явление. Полученные  выводы позволяют вплотную подойти к пониманию свойств   «абсолютного ничто» и, безусловно, являются важным шагом в  развитии квантовой физики. Результаты исследования   опубликованы в журнале Science.

О существовании вакуумных флуктуаций теоретически было известно  достаточно давно, однако никому еще не удавалось увидеть это  явление непосредственно. Говоря простым языком, существование  вакуумных флуктуаций означает, что даже в абсолютной темноте и  тишине все же происходят некоторые колебания электромагнитного  поля. До сих пор считалось, что это явление проявляется себя лишь  косвенно: например, в спонтанном свечении, издаваемом атомами  газа в люминесцентной лампе.

Международная группа физиков, в которую входили и российские  исследователи Денис Селетский и Андрей Москаленко,   сконструировала экспериментальную установку, которая может  проводить измерение электрических полей со сверхвысоким временным  разрешением и чувствительностью. Ученые использовали опыт  передовых достижений в области оптических технологий. Установка  включает новейшую лазерную установку, способную производить  сверхкороткие лучи очень высокой стабильности.

Благодаря своему изобретению исследователям удалось измерить  колебания поля в абсолютной пустоте, происходящие за миллионные  доли одной миллиардной секунды (фемтосекунду). Важно, что время  наблюдения было короче периода колебаний световых волн.   Естественным ограничением в ходе эксперимента выступала лишь  квантовая природа поля. Ученые составили теоретическое описание  своего эксперимента на основе квантовой теории.

Профессор Ляйтенсторфер рассказал, что проведение эксперимента и  проверка полученных выводов стоили команде пары лет бессонных  ночей — ученым нужно было исключить все возможные факторы  проникновения паразитных сигналов.

Значимо, что этот эксперимент открывает доступ к основному  состоянию квантовой системы в его естественном состоянии, без  использования специальных усилений и других видоизменений. Теперь  у исследователей появился ключ к миру сверхкоротких событий,   происходящих в квантовом мире.