Изследователи от университета в Отава в Канада и университета Сапиенца в Рим в Италия са разработили нова техника, която може да визуализира това преплитане за рекордно време.
Те описват метода като „двуфотонна цифрова холография“. В статия в сп Природна фотоника Как създадоха подобно на ин-ян изображение на две заплетени светлинни частици в реално време.
Квантовото заплитане е трудно за улавяне
Квантовото заплитане е връзка между две подобни частици, дори ако са далеч една от друга.
Това позволява например да се свържат две частици светлина или фотони на огромни разстояния, така че когато настъпи промяна в една частица, подобна промяна настъпи в другата частица.
За да предскажат как ще се държат квантовите обекти като фотоните, физиците трябва да определят вълновата функция на обекта.
Тази вълнова функция е описание на състоянието на частица, съществуваща в суперпозиция на квантово ниво. Това означава, че една частица може да бъде във всички агрегатни състояния едновременно.
Определянето на вълновата функция на две заплетени частици е изключително трудна работа, тъй като всяко измерване на една частица веднага води до промяна в другата частица.
Използвайки метода на квантовата томография, изследователите извършват 3D реконструкции на частици чрез измервания.
За да направят това, физиците трябва да направят много измервания на квантовото състояние на частиците и колкото по-сложно е състоянието, толкова повече измервания. След това те могат да реконструират 3D обекта за свързване въз основа на прогнозите.
В прессъобщение Изследователите го сравняват с имитиране на 3D обект въз основа на 2D сенките на обекта на стената.
Този метод дава точни резултати, но също така дава много резултати, които не са физически възможни и следователно трябва да бъдат филтрирани, за да се получи точно изображение, процес, който може да отнеме дни.
Ин-ян преплитане
Накрая стигаме до двуфотонната дигитална холографска техника. Холограмите са двуизмерни визуализации на триизмерни обекти.
Така че оптичните холограми използват два лъча светлина, за да създадат 3D изображение. Един лъч пада върху тялото и отразява лъча. А другият лъч свети на камерата с голяма прецизност.
Холограмата се състои от светлинна интерференция, модел, в който върховете и падините на две светлинни вълни се сливат или компенсират взаимно.
Използвайки този метод и наносекундна камера, изследователите успяха да отделят модела на интерференция чрез сравняване на неизвестното квантово състояние с известно състояние, разкривайки подобна на ин-ян реконструкция на двата заплетени фотона.
„Този метод е значително по-бърз от предишните техники и изисква само минути или секунди вместо дни“, каза в прессъобщение Алесио Дерико от изследователския екип и постдокторант в Университета на Отава.
Квантовото заплитане е една от основите на квантовите компютри. По-доброто разбиране на заплитането може да доведе до по-стабилни квантови компютри.
Изследователите пишат в статията си, че формата на ин-ян е създадена случайно поради ъгъла на светлинните лъчи на светлината. В китайската философия ин и ян символизират свързани противоположности, като светлина и тъмнина и нощ и ден.
„Удобен за хипстър органайзер. Мислител. Комуникатор. Печелен с награди уеб нинджа. Типичен геймър. Зъл гуру на зомбитата. Фен на бирата.“