Ученые из Института квантовых вычислений Канадского университета Ватерлоо впервые зафиксировали изображение пар фотонов, связанных специфическим типом квантовой запутанности по энергии-времени. Полученные экспериментальные данные, а также знания, основанные на этих уникальных снимках, могут быть использованы в будущем для разработки абсолютно новых квантовых криптографических алгоритмов и протоколов для обеспечения безопасной квантовой связи. “Разработанная нами технология съемки открывает возможность исследования разнообразных квантовых эффектов, что ранее было недоступно из-за ограниченной скорости существующих детекторов”, – отметил Жан-Филипп Маклин, ведущий исследователь проекта. 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”.
