Схема експериментальної установки. Якщо падаюче світло поляризоване вертикально (V), воно не взаємодіє з коливаннями резонатора, і світло проходить через резонатор без змін. Якщо ж світло поляризоване горизонтально (H), то в разі одночасного надходження двох фотонів вони виходять з резонатора зі зрушенням фази на величину порожніх.
Фізики з Інституту атомної та субатомної фізики Віденського технічного університету продемонстрували взаємодію пари фотонів. Раніше взаємодія між фотонами спостерігалася тільки для інтенсивного випромінювання.
Фотони, що представляють собою кванти електромагнітного випромінювання, як правило, не взаємодіють між собою. Взаємодія можлива при народженні пари частинка - античастинка або в оптичному середовищі, коли одні фотони впливають на властивості середовища, а та, в свою чергу, впливає на інші фотони. Однак цей ефект можливий лише при високій інтенсивності світлового потоку, для величезного числа фотонів.
Австрійським вченим вдалося реалізувати створити нелінійне оптичне середовище на мікрорівні і домогтися впливу один на одного всього лише двох фотонів. Для цього на шляху світла, що рухається по тонкому оптоволокну, вони помістили резонатор, що має форму пляшки, який вдвічі тонше людського волосся. З резонатора фотон виходить зі зрушенням фази на величину.
Ситуація змінюється, якщо пов'язати з резонатором атом рубідію. Він взаємодіє з фотоном і виключає його проходження через резонатор і зрушення фази. Однак при надходженні відразу двох фотонів тільки один з них взаємодіє з атомом рубідію і викликає його короткочасне насичення. Другий же проходить через резонатор і змінює фазу. Оскільки два одночасно прийшли фотони з однаковою поляризацією і однією і тією ж фазою нерозсудливі, вони являють собою єдину хвильову систему. І залишаючи резонатор, вже обидва мають змінену фазу і виявляються зчепленими.
Механізм взаємовпливу фотонів є необхідною умовою для створення оптичних логічних пристроїв і відкриває принципово нові можливості для квантової оптики. Важливим є і те, що система ґрунтується на повсюдно поширеній оптоволоконній технології, що спрощує інтеграцію з існуючою інфраструктурою.
