Физики придумали лазер из запутанных фотонов для наблюдения за электронами
Исследователи разработали технологию создания света из запутанных фотонов. Она поможет измерять поведение электронов с рекордным временным разрешением.
Физики из университета Пердью предложили нетрадиционный способ генерации света из запутанных фотонов. Технология использует атомы гелия в качестве источника связанных частиц. Разработка найдет применение в спектроскопии и квантовой визуализации.
Исследователи предложили метод генерации запутанных фотонов на длинах волн экстремального ультрафиолетового излучения. В своих теоретических расчетах физики продемонстрировали, что, воздействуя светом на гелий, можно вызвать двухфотонный распад метастабильного атомного состояния. В результате атомы испускают два запутанных по энергии и времени фотона с шириной полосы пропускания, равной общему интервалу энергии 20,62 эВ.
Принципы работы и схема установки. Изображение: Wang et al., Phys. Rev. Research
Запутанность - странное явление в квантовой физике, когда две частицы связаны друг с другом независимо от расстояния между ними, объясняют ученые. При этом измерение одной из частиц автоматически определяет состояние второй.
Запутанные фотоны в нашей работе гарантированно прибывают в заданное место в течение очень короткого промежутка из нескольких аттосекунд, если они проходят одинаковое расстояние. Эта корреляция во времени их прибытия делает их очень полезными для измерения сверхбыстрых событий.
Ниранджан Шиварам, доцент кафедры физики и астрономии университета Пердью
Наблюдение процессов, происходящих внутри атомов, требует чувствительных инструментов. Современные аттосекундные лазерные импульсы обеспечивают разрешение около 40 аттосекуд (40×10-18 с). С помощью запутанных фотонов можно будет создавать «изображения» с разрешением несколько аттосекунд или даже зептосекунд (10-21 с).