Desiatky rokov teoretickí fyzici predpovedali, že merania pomocou fotónov v kvantových stavoch by mohli priniesť výhodu oproti meraniam vykonaným so svetlom v nekvantových stavoch. Teraz sa to vedcom podarilo aj dokázať.
Sleduj Fontech.sk aj na Facebooku, YouTube a Instagrame!
Objav vykonali výskumníci z austrálskej univerzity Griffith, ktorí závery zo štúdie publikovali v magazíne Nature. V prvom experimente podobného druhu vedci úspešne prekonali takzvaný limit šírenia šumu (shot-noise limit) a vytvorili nové maximum množstva informácií, ktoré je možné získať z jednotlivých častíc svetla v optických meraniach.
Odporúčame
Prekonali hlavný problém
Práve shot-noise limit doteraz bránil výskumníkom v dosiahnutí teoretickej presnosti meraní s fotónmi v kvantovom stave. Ide o situáciu, keď sú jednotlivé častice svetla použité pri meraní neúmyselne absorbované, rozptýlené alebo sa ich jednoducho nepodarí zaznamenať.
„Odteraz sme schopní vyrábať a merať vysokokvalitné fotóny s vysokou účinnosťou (teda sa nestrácajú) a tak môžeme dokázať, že táto technika merania skutočne funguje tak, ako je opísané v teórii.“ – Geoff Pryde, spoluautor výskumu.
Na dosiahnutie tohto cieľa tím vedcov prehnal laserový lúč prostredníctvom nelineárneho kryštálu, čím získal vysoko kvalitné spletené fotóny. Vlastnosti kvantových spletených fotónov si navzájom korelujú alebo sú prepojené a v meraniach sa tak vyskytuje menej náhodných javov. Takéto častice následne výskumníci namierili na meranú vzorku, v tomto prípade išlo o horninový kryštál a meraniami dokázali, že pri využitý tejto techniky je možné prekonať shot-noise limit.
Objav pomôže v budúcnosti
Vedci využívajú takéto merania vo veľkej miere najmä na presné stanovenie hodnôt, ako je dĺžka, rýchlosť a vlastnosti materiálu. Nový objav môže teraz dopomôcť k meraniam, pri ktorých sa využíva veľmi malé množstvo svetla. Merania s obmedzeným množstvom fotónov by mohli byť použité pri biologických vzorkách, čím by sa zamedzilo ich poškodzovaniu. To je však ešte len hudbou budúcnosti, zatiaľ vedci „len“ potvrdili dlhoročnú teóriu.
