Исследователи из Университета Оттавы в сотрудничестве с Данило Зиа и Фабио Скьяррино из римского университета Сапиенца продемонстрировали новую методику, позволяющую в реальном времени визуализировать квантовую запутанность между фотонами. Их работа опубликована в журнале Nature Photonics.
Они применили голографию в квантовой механике. Вместо ложных математических формул волновых функций (центрального идола квантовой механики), исследователи продемонстрировали реальную картину квантовой запутанности, дающую глобальное представление о квантовом состоянии частиц. При подходах основанных на так называемых проективных операциях для подобного требуется большое число измерений, которое быстро растет с увеличением сложности системы.
Бифотонная голография – инновационное решение Столкнувшись со сложностью измерений, исследователи обратились к интерферометрическому методу. Эта методика, вдохновленная цифровой голографией, позволяет создавать трехмерные изображения объектов на основе излучаемого ими света. Авторы применили ее к случаю двух запутанных фотонов. Реконструкция двухфотонного состояния заключается в наложении его на известное квантовое состояние и последующем анализе пространственного распределения позиций, в которых два фотона приходят одновременно. Изображение одновременного прихода двух фотонов известно как изображение совпадений. Сравнивая эти два состояния, можно извлечь информацию о неизвестном состоянии.
Схема эксперимента: лазер направляется в интерферометр. В одной из ветвей пространственный модулятор ультрафиолетового света (UV-SLM) формирует неизвестное поле накачки. На выходе интерферометра получается суперпозиция этого поля с опорным полем. Эта смесь освещает кристалл BBO, создавая пары фотонов. Эти фотоны затем регистрируются датчиками. В эксперименте используется одна камера. b) Расположив камеру на расстоянии от кристалла, можно восстановить определенную функцию путем прямой визуализации. c) Экспериментальные корреляции получаются при точном расположении датчиков относительно кристалла. d) Пример показывает фазу и амплитуду бифотонного состояния, когда для накачки кристалла используется определенная комбинация мод.
Для эффективного выполнения этой съемки исследователи использовали камеры с временной меткой. Они регистрируют события с разрешением порядка наносекунды на каждом пикселе. Комбинируя эти методы и средства, исследователи смогли визуализировать “танец” запутанных фотонов в реальном времени, сообщается в пресс-релизе.
Голографическая реконструкция двухфотонного состояния и реконструированное изображение. а) Изображение совпадений, показывающее интерференцию между эталонным SPDC-состоянием и состоянием, полученным пучком накачки в виде символа Инь и Ян (виден на врезке). Масштаб врезки совпадает с масштабом основного изображения. b) Реконструированная амплитудно-фазовая структура изображения, отпечатанного на неизвестном пучке накачки
Главное в этом методе изучения квантовой запутанности в том, что он показал отсутствие постулированной в квантовой механике неопределённости! Состояния запутанных частиц определены с момента их возникновения. Именно это показали голограммы! Ну а любопытный факт в том, что голограммы повторяли древний символ китайской философии единство Инь и Ян!
Надо отметить, что адепты лженауки квантовой механики представляют фотоны, как и все объекты мира в виде волн, да еще и взаимодействующих между собой. Фотоны это частицы материи. Если бы они так взаимодействовали между собой как это представляют адепты лженауки квантовой механики, то они бы не могли бы видеть и кончика своего носа, а в реальности фотоны приносят чёткое изображение галактик в 13 миллиардах световых лет. Голограммы это результат не взаимодействия фотонов между собой, а результат взаимодействия фотонов с частицами вещества. В данном случае ультрафиолетовые фотоны модулируют атомы субстрата единообразно, а запутанные фотоны нарушают это единообразие своеобразно.