Вчені з університету Рочестера і Оттави змогли безпосередньо виміряти поляризацію світла в двох різних базисах одночасно

Фізикам вдалося обійти принцип невизначеності Гейзенберга, вимірявши одночасно горизонтально-вертикальну і діагональну поляризацію світла для однієї хвилі. Застосувавши ефект подвійного променезаломлення світла в кристалі, група вчених змогла двічі розкласти хвилю на поляризовані складові, не допускаючи колапс хвильової функції.

Світло не повністю поділяється на поляризовані складові при проходженні через тонкий кристал

Ілюстрація: rochester.edu

Згідно з принципом невизначеності, неможливо точно визначити один параметр квантової системи, не вплинувши на інші пов’язані параметри. Стосовно до поляризації світла — неможливо виміряти поляризацію одного і того ж фотона відразу і горизонтально-вертикальному, і по діагональному базисів, оскільки перший поділ хвилі на поляризовані складові (наприклад, горизонтальну і вертикальну) вплине на всі наступні.

У своїх експериментах група вчених під керівництвом Роберта Бойда (Robert Boyd) використовувала слабке квантове вимір, вперше продемонстроване в 2011 році для одночасного вимірювання дійсної та уявної складових хвильової функції. При проходженні через перший тонкий кристал, світ поділявся на горизонтальну і вертикальну поляризовані складові не повністю. Залишалася область перекриття, яка служила основою для вимірювання діагональної і антидиагональной поляризації на другому кристалі.

Раніше для однозначного визначення всіх параметрів квантової системи застосовувався метод квантової томографії — багаторазового вимірювання в різних базисах. Цей метод вимагав значних зусиль по обробці отриманих даних. Пряме визначення параметрів системи, яке також вимагає декількох вимірювань для уточнення результату, дозволить значно прискорити вирішення подібних завдань.

Результати досліджень були опубліковані в Nature Photonics, огляд роботи наведено на сайті Університету Рочестера.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *