Fotoni quantistici “yin e yang” ripresi in tempo reale

Ora, i ricercatori dell’Università di Ottawa in Canada e dell’Università La Sapienza di Roma, in Italia, hanno sviluppato una nuova tecnica in grado di visualizzare il recupero del salto in tempi record.

Descrivono In un articolo sulla rivista Nature Photonics Descrivono come, utilizzando un metodo chiamato olografia digitale a due fotoni, hanno creato un’immagine simile allo yin-yang di due particelle di luce intrecciate in tempo reale.

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In poche parole, l’entanglement quantistico è una connessione tra due particelle simili, anche se la distanza tra loro è grande.

Permettono, ad esempio, che due particelle di luce – chiamate anche fotoni – comunichino tra loro a distanze enormi e quando si verifica un cambiamento in una particella, si verifica un cambiamento corrispondente nell’altra.

Per prevedere come si comporterà un oggetto quantistico come i fotoni, i fisici devono trovare la funzione d’onda di quell’oggetto.

La funzione d’onda è una descrizione dello stato di una particella, che esiste a livello quantistico in quella che viene chiamata sovrapposizione. Ciò significa che una particella può esistere in tutti gli stati fisici contemporaneamente.

Trovare la funzione d’onda di due particelle connesse è impegnativo, perché ogni misurazione di una particella provoca un cambiamento istantaneo nell’altra.

Per risolvere questo problema, i fisici utilizzano un metodo chiamato tomografia quantistica, che può creare ricostruzioni 3D di particelle attraverso misurazioni.

I fisici devono effettuare molte misurazioni dello stato quantistico delle particelle e quanto più complesso è lo stato, tanto più misurazioni sono necessarie. Quindi possono ricostruire l’oggetto 3D per il jump mining in base alle previsioni.

In un comunicato stampa I ricercatori lo paragonano alla ricreazione di un oggetto 3D dalle ombre 2D proiettate sui muri quando l’oggetto originale è illuminato.

Questo metodo fornisce il risultato corretto, ma fornisce anche molti risultati che non sono fisicamente possibili e pertanto devono essere selezionati per ottenere un quadro accurato e questo processo può richiedere diversi giorni.

Estratto di speranza Yin Yang

Poi siamo finalmente arrivati ​​al nuovo metodo di olografia digitale a due fotoni. Gli stereogrammi sono rappresentazioni bidimensionali di oggetti tridimensionali.

Gli ologrammi ottici utilizzano due raggi di luce per creare un’immagine 3D. Un raggio colpisce l’oggetto che riflette il raggio. Il secondo raggio brilla su una fotocamera ad altissima risoluzione.

L’ologramma è costituito da uno schema chiamato interferenza, che è uno schema di come le creste e gli avvallamenti di due onde luminose si sommano o si annullano a vicenda.

Utilizzando questo metodo e una fotocamera a nanosecondi, i ricercatori sono stati in grado di caratterizzare il modello di interferenza ricevuto confrontando lo stato quantistico sconosciuto con uno stato noto e rivelando la ricostruzione simile a yin-yang dei due fotoni entangled.

“Questo metodo è significativamente più veloce delle tecniche precedenti e richiede solo minuti o secondi anziché giorni”, spiega nel comunicato stampa Alessio Derrico, ricercatore post-dottorato presso l’Università di Ottawa che faceva parte del gruppo di ricerca.

Il mining quantistico è uno degli elementi fondamentali dei computer quantistici. Una migliore comprensione del jump mining potrebbe darci computer quantistici più stabili.

I ricercatori scrivono nel loro articolo che la forma dello yin-yang è nata per caso a causa dell’angolo dei raggi luminosi. Nella filosofia cinese, yin e yang simboleggiano gli opposti che stanno insieme come luce e oscurità, notte e giorno.