Nova teorija istražuje kako se svetlost i materija međusobno deluju na kvantnom nivou, omogućavajući istraživačima sa Univerziteta u Birmingemu da precizno definišu oblik pojedinačnog fotona. Istraživanje, objavljeno u časopisu Physical Review Letters, bavi se detaljnom analizom prirode fotona, odnosno pojedinačnih čestica svetlosti, prikazujući kako ih atomi ili molekuli emituju i kako njihov oblik zavisi od okoline.
Ova interakcija otvara beskrajne mogućnosti za postojanje i prenos svetlosti kroz okolinu. Istraživački tim je uspeo da grupiše ove mogućnosti u posebne skupove i stvori model koji opisuje ne samo interakcije između fotona i emitera, već i kako energija iz te interakcije putuje u daleke predjele. Zahvaljujući tim proračunima, istraživači su uspeli da proizvedu vizualizaciju fotona, što je po prvi put viđeno u fizici.
Ovaj rad je značajan jer otvara nove puteve istraživanja u kvantnoj fizici i nauci o materijalima. Preciznim definisanjem interakcija fotona sa materijom, naučnici mogu dizajnirati nove nanofotoničke tehnologije koje mogu unaprediti sigurnu komunikaciju, otkrivanje patogena, ili kontrolu hemijskih reakcija na molekularnom nivou. Profesor Angela Demetriadou naglašava da geometrija i optička svojstva okoline imaju ključne posledice na to kako se fotoni emituju, uključujući definisanje oblika, boje pa čak i verovatnoće njihovog postojanja.
Ovo istraživanje ne samo da produbljuje razumevanje energetske razmene između svetlosti i materije, već i postavlja temelje za buduće primene u oblikovanju interakcija svetlosti i materije, kao što su senzori, poboljšane solarne ćelije ili kvantno računarstvo.
