science >> Wetenschap >  >> Fysica

Verstrengeling van fotonen gegenereerd op miljoenen kilometers afstand

Krediet:C.-Y. Lu en L.-C. Peng/HFNL

Een team van onderzoekers met leden uit China, Duitsland, het VK en de VS hebben een manier gevonden om fotonen te verstrengelen die miljoenen kilometers van elkaar verwijderd zijn. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de onderzoekers beschrijven deze prestatie en hoe het kan worden gebruikt om eigenschappen van de zon te bestuderen.

In 1987, onderzoekers ontdekten dat twee identieke fotonen die een bundelsplitser binnenkomen, de splitter altijd via dezelfde poort verlaten. Omdat ze niet fysiek met elkaar verbonden waren, logica suggereerde dat ze ongeveer de helft van de tijd uit verschillende poorten hadden moeten komen. De theorie suggereerde dat de reden dat ze dat niet deden, was vanwege kwantuminterferentie. Een opmerkelijke eigenschap van het experiment was dat het vereiste dat de twee fotonen op aanvraag werden gegenereerd om hun aankomst bij de splitter te timen. In deze nieuwe poging de onderzoekers vroegen zich af of het mogelijk zou zijn om hetzelfde effect te bereiken met fotonen die worden gegenereerd door een onvoorspelbare bron:de zon.

Om erachter te komen of dit mogelijk was, de onderzoekers hebben een filtersysteem opgezet voor licht dat van de zon komt en dat alleen fotonen zou doorlaten die overeenkwamen met alle kenmerken van een die ze lokaal op aanvraag produceerden. Maar dat gaf nog steeds een probleem met de timing - om ze tegelijkertijd bij een splitter te krijgen. Om dit te laten gebeuren, de onderzoekers leidden de stroom fotonen van het eerste filter door nog een ander filter - een filter dat de fotonen uitfilterde die niet met dezelfde snelheid arriveerden als het foton dat ze zelf hadden gegenereerd.

Ze zetten de detector op bepaalde tijden aan en uit, alleen toegang toestaan ​​​​aan degenen die op hetzelfde moment zijn aangekomen als degenen die lokaal zijn gegenereerd. Het team meldt dat twee identieke fotonen van verre bronnen op exact hetzelfde moment hun splitter zijn binnengekomen (met hier en daar een paar kleine fouten). En zoals verwacht, de twee fotonen verlieten de bundelsplitser via dezelfde poort. De onderzoekers namen de volgende logische stap:ze verstrengelden de fotonen van de zon met fotonen die ze lokaal produceerden.

De onderzoekers erkennen dat afgezien van de "coole" factor, hun verwezenlijking mag niet leiden tot onmiddellijke praktische toepassingen, maar suggereren dat het zou kunnen helpen bij het uitvoeren van studies van fotonen van de zon.

© 2019 Wetenschap X Netwerk