Forskare har upptäckt en ny mekanism involverad i skapandet av parade ljuspartiklar, som kan ha betydande inverkan på studiet av kvantfysik.

Forskare vid University of East Anglia (UEA) har visat att när fotoner - de grundläggande ljuspartiklarna - skapas i par, de kan komma från olika, snarare än samma, plats.

Den banbrytande forskningen kan ha betydande konsekvenser för kvantfysiken, den teoretiska grunden för modern fysik. Tills nu, det allmänna antagandet var att sådana fotonpar nödvändigtvis härstammar från enstaka punkter i rymden.

Kvantintrassling - när partiklar är så nära sammanlänkade att det som påverkar den ena direkt påverkar den andra - används flitigt i laboratorier i många processer från kvantkryptografi till kvantteleportation.

UEA-teamet studerade en process som kallas spontan parametrisk nedkonvertering (SPDC), där fotonstrålar passerar genom en kristall för att generera intrasslade par av fotoner.

Prof David Andrews vid UEA:s School of Chemistry sa:"När de framväxande paren delar lika energi på inmatningen, detta är känt som degenererad nedkonvertering, eller DDC.

"Tills nu, det har antagits att sådana parade fotoner kommer från samma plats. Nu, identifieringen av en ny delokaliserad mekanism visar att varje fotonpar kan sändas ut från rumsligt åtskilda punkter, introducerar en ny positionell osäkerhet av ett grundläggande kvantursprung."

Intrasslingen av kvanttillstånden i varje par har viktiga tillämpningar inom kvantberäkning - teoretiska beräkningssystem som potentiellt skulle kunna bearbeta stora dataproblem med otroliga hastigheter - såväl som andra områden inom kvantfysiken.

Fynden är också betydelsefulla eftersom de sätter gränser för rumslig upplösning. Prof Andrews sa:"Allt har en viss kvant"fuzziness" över sig, och fotoner är inte de hårda små kulor av ljus som är populärt föreställt."

Studien "Icke-lokaliserad generering av korrelerade fotonpar i degenererad nedkonvertering" av Kayn A. Forbes, Jack S. Ford, och David L. Andrews publiceras i tidskriften Fysiska granskningsbrev .