I ricercatori dell’Università di Ottawa in Canada e dell’Università La Sapienza di Roma in Italia hanno sviluppato una nuova tecnica in grado di visualizzare questo entanglement in tempi record.
Utilizzando il metodo dell'”olografia digitale a due fotoni” che descrivono In un articolo su una rivista Fotonica della natura Come hanno creato un’immagine simile allo yin-yang di due particelle di luce intrecciate in tempo reale.
L’entanglement quantistico è difficile da catturare
L’entanglement quantistico è una connessione tra due particelle simili, anche se la distanza tra loro è grande.
Ciò consente, ad esempio, di collegare due particelle di luce o fotoni a grandi distanze, in modo che quando si verifica un cambiamento in una particella, un cambiamento simile si verifica nell’altra particella.
Per prevedere come si comporteranno gli oggetti quantistici come i fotoni, i fisici devono determinare la funzione d’onda dell’oggetto.
Questa funzione d’onda è una descrizione dello stato di una particella esistente in sovrapposizione a livello quantistico. Ciò significa che una particella può trovarsi in tutti gli stati fisici contemporaneamente.
Determinare la funzione d’onda di due particelle entangled è un lavoro estremamente difficile, perché ogni misurazione di una particella porta immediatamente a un cambiamento nell’altra particella.
Utilizzando il metodo della tomografia quantistica, i ricercatori eseguono ricostruzioni 3D di particelle mediante misurazioni.
Per fare ciò, i fisici devono effettuare molte misurazioni dello stato quantistico delle particelle, e quanto più complesso è lo stato, tanto maggiore sarà il numero delle misurazioni. Da lì, possono quindi ricostruire l’oggetto 3D per la mesh in base alle previsioni.
In un comunicato stampa I ricercatori lo confrontano con la simulazione di un oggetto 3D utilizzando le ombre 2D dell’oggetto su un muro.
Questo metodo produce risultati accurati, ma produce anche molti risultati che non sono fisicamente possibili e quindi devono essere filtrati per ottenere un’immagine accurata, un processo che può richiedere giorni.
Intreccio Yin-yang
Arriviamo infine alla nuova tecnologia dell’olografia digitale a due fotoni. Gli stereogrammi sono rappresentazioni bidimensionali di oggetti tridimensionali.
Pertanto, gli ologrammi ottici utilizzano due raggi di luce per creare un’immagine 3D. Un singolo raggio incide su un oggetto e viene riflesso. L’altro raggio risplende davanti alla telecamera con estrema precisione.
Un ologramma è costituito da un’interferenza luminosa, uno schema in cui i picchi e le valli di due onde luminose si fondono o si annullano a vicenda.
Utilizzando questo metodo e una fotocamera a nanosecondi, i ricercatori sono stati in grado di separare il modello di interferenza tracciando lo stato quantico sconosciuto rispetto a uno stato noto, rivelando una ricostruzione simile a yin-yang dei due fotoni entangled.
“Questo metodo è significativamente più veloce delle tecniche precedenti, richiede solo minuti o secondi invece di giorni”, ha detto nel comunicato stampa Alessio Derrico del gruppo di ricerca e ricercatore dell’Università di Ottawa.
L’entanglement quantistico è uno dei fondamenti dei computer quantistici. Una migliore comprensione dell’entanglement potrebbe portare a computer quantistici più stabili.
I ricercatori scrivono nel loro articolo che la forma dello yin-yang è stata creata per caso a causa dell’angolo dei raggi luminosi. Nella filosofia cinese, yin e yang simboleggiano gli opposti connessi, come luce e oscurità, notte e giorno.
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