Исследователи из известного специалистам Института квантовых вычислений (Institute for Quantum Computing, IQC), который является составной частью Канадского университета Ватерлоо, впервые в современной научной практике сумели захватить изображение пар фотонов, эффективно объединенных друг с другом довольно специфичным видом квантовой запутанности по энергии-времени. Экпериментальные данные и новые знания, полученные при помощи таких снимков, можно будет использовать в будущем при разработке новых квантовых криптографических алгоритмов и протоколов безопасной квантовой связи. “Разработанная нами технология съемки позволяет исследовать множество видов квантовых эффектов, что было невозможно ранее из-за малого быстродействия существующих датчиков” – рассказывает Жан-Филипп Маклин (Jean-Philippe MacLean), ведущий исследователь.
Исследователи разработали новую технологию оптического стробирования, которая позволила им запечатлеть одно из самых быстрых квантовых явлений. В этой технологии используется сверхкороткий импульс света, который фиксирует события с разрешающей способностью менее одной триллионной доли секунды.
Запутанность по энергии-времени, является достаточно экзотическим видом квантовой запутанности, она означает сильную взаимосвязь фотонов по их частоте и времени прибытия в точку пространства. Используя обычные физические законы и основанные на их базе научные инструменты, невозможно определить все параметры такого вида запутанности, для регистрации моментальных изменений состояния фотонов попросту не хватает быстродействия традиционных оптических датчиков.
Интересен тот факт, что использованный канадскими учеными инструмент уже достаточно долго используется в исследованиях в области классической оптики. И им удалось сделать возможным использование инструмента в области исследований квантового мира.
“Области сверхскоростной и квантовой оптики являются двумя противоположными гранями оптики в целом” – рассказывает Кевин Реш (Kevin Resch), профессор и научный руководитель данного проекта, – “Нам удалось разработать метод, который обеспечивает сверхвысокоскоростные и высокоточные измерения энергии и других параметров фотонов света, как в классическом, так и в их квантовом представлении. И это открывает перед нами целый ряд новых возможностей”.
