Ученые применили квантовую запутанность для точных измерений
Высокоточную измерительную квантовую систему разработали совместно исследователи из Финляндии и Канады, 13 января сообщает журнал Phys.org.
Квантовые состояния света позволили создать новые схемы оптического зондирования, например, для измерения расстояния или положения, с точностью, недостижимой с помощью классических источников света, таких как лазеры.
В области квантовой метрологии ученые разрабатывают новые схемы измерений, которые выигрывают от квантовых характеристик и являются более точными и чувствительными, чем классические традиционные методы.
«Наши экспериментальные результаты демонстрируют простой, но мощный способ индивидуальной настройки двухфотонных квантовых состояний и являются перспективными для приложений, которые могут обеспечить высокую точность измерений. Простота нашего метода открывает путь к созданию измерительной системы, которая превосходит классический предел оценки с помощью современных технологий», — объясняет докторант-исследователь и ведущий автор Маркус Хиеккамяки.
В методе используется фундаментальная квантовая особенность, то есть интерференция между двумя фотонами, которую часто называют группировкой фотонов. В отличие от более распространенного объединения фотонов в один и тот же физический путь, новая схема приводит к объединению в одну и ту же пространственную структуру.
В данном случае квантовая интерференция приводит к запутанному состоянию двух фотонов. Использование пары запутанных фотонов обеспечивает лучшую точность измерений по сравнению с той же пространственной формой, полученной на аналогичном количестве одиночных фотонов или с помощью лазерного излучения.
Помимо вращательных измерений, метод позволяет генерировать большое разнообразие различных квантовых состояний для поперечно-пространственных режимов. Следовательно, он также может быть использован для измерений многих различных типов систем, а также для фундаментальных испытаний многофотонных квантовых состояний света.
