Розроблено метод світлової мікроскопії, який використовує заплутані фотони для додання більшої контрастності зображення

Учені з університету Осаки і Хоккайдо розробили метод світлової мікроскопії, який використовує заплутані фотони для додання більшої контрастності зображення. За словами фізиків, точність нового методу на 30 відсотків перевищує стандартний квантовий межа чіткості для звичайних фотонів. Дослідження викладено у вигляді препринти в архіві Корнельського університету, коротко ньому він пише блог видання Technology Review.

Схема пластинки, її атомно-силовий (справа вгорі) і її оптичні зображення (внизу).

Метод є доповненням виду оптичної мікроскопії, в якому зображення формується за рахунок інтерференції пучків світла, що проходять через об’єкт.

Темні і світлі області формуються тоді, коли шлях, пройдений одним з пучків, відрізняється від шляху іншого (наприклад, за рахунок різної висоти в різних точках об’єкта).

Інтерференція дозволяє вловити дуже невелику різницю в щільності або висоті різних частин об’єкта, але точність цих вимірів і, відповідно, контрастність зображення, обмежена принципом невизначеності Гейзенберга.

Новий метод дозволяє подолати цей стандартний квантовий межа за рахунок використання заплутаних часток, які несуть більше інформації один про одного, ніж незалежні фотони (принцип невизначеності при цьому не порушується).

В якості тестового об’єкта вчені використовували пластинку скла, на якій в рельєфі була нанесена буква «Q». Висота рельєфу становила всього 17 нанометрів. При використанні звичайних фотонів для підсвічування пластини зображення виявилося настільки гучним, що було ледь видно. Коли використовувався джерело заплутаних фотонів з відповідним методом обробки, контрастність зображення зросла майже на третину.

Джерела заплутаних фотонів зараз використовуються переважно для дослідження можливостей квантової криптографії.

Вимірювання квантового стану (зазвичай базису поляризації) однією з заплутаних часток дає інформацію про іншого, що можна використовувати для кодування інформації.

Залишити відповідь

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