Gli scienziati hanno introdotto una forma di entanglement quantistico noto come entanglement del percorso numerico dei fotoni nel dominio della frequenza. Questo progresso nella fisica quantistica coinvolge uno strumento innovativo chiamato divisore del raggio di frequenza, che ha la capacità unica di alterare la frequenza dei singoli fotoni con una percentuale di successo del 50%.
Per anni, la comunità scientifica ha approfondito l'entanglement del percorso numerico dei fotoni nel dominio spaziale, un attore chiave nei regni della metrologia quantistica e della scienza dell'informazione.
Questo concetto coinvolge i fotoni disposti in uno schema speciale, noto come stati NOON, dove sono tutti in un percorso o nell'altro, consentendo applicazioni come l'imaging a super risoluzione che supera i limiti tradizionali, il miglioramento dei sensori quantistici e lo sviluppo di tecnologie quantistiche. algoritmi di calcolo progettati per attività che richiedono un'eccezionale sensibilità di fase.
In un nuovo articolo pubblicato su Light:Science &Applications , un team di scienziati, guidato dal professor Heedeuk Shin del Dipartimento di Fisica, Università di Scienza e Tecnologia di Pohang, in Corea, ha sviluppato stati entangled nel dominio della frequenza, un concetto simile agli stati NOON del dominio spaziale ma con una svolta significativa:invece di fotoni divisi tra due percorsi, sono distribuiti tra due frequenze.
Questo progresso ha portato alla creazione di successo di uno stato NOON a due fotoni all'interno di una fibra monomodale, dimostrando la capacità di eseguire un'interferenza a due fotoni con una risoluzione doppia rispetto alla sua controparte a fotone singolo, indicando notevole stabilità e potenziale per applicazioni future .
"Nella nostra ricerca, trasformiamo il concetto di interferenza dal verificarsi tra due percorsi spaziali al verificarsi tra due frequenze diverse. Questo spostamento ci ha permesso di incanalare entrambe le componenti del colore attraverso una fibra ottica monomodale, creando un interferometro stabile senza precedenti", Dongjin Lee, il primo autore di questo articolo, ha detto.
Questa scoperta non solo arricchisce la nostra comprensione del mondo quantistico, ma pone anche le basi per una nuova era nell’elaborazione delle informazioni quantistiche nel dominio della frequenza. L'esplorazione dell'entanglement nel dominio della frequenza segnala progressi promettenti nelle tecnologie quantistiche, con un potenziale impatto su tutto, dal rilevamento quantistico alle reti di comunicazione sicure.
Ulteriori informazioni: Dongjin Lee et al, Interferenza dello stato di NOON nel dominio della frequenza, Luce:scienza e applicazioni (2024). DOI:10.1038/s41377-024-01439-9
Informazioni sul giornale: Luce:scienza e applicazioni
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