Électrons et photons connectés dans un microscope électronique : cela va changer le monde quantique

Pour améliorer la technologie quantique, les scientifiques ont souvent besoin de particules individuelles telles que des photons

(particules élémentaires de lumière) aux propriétés particulières. Mais ce n’est pas si simple, c’est pourquoi les physiciens ont développé une nouvelle méthode qui génère simultanément deux particules distinctes par paire.

Ils se sont connectés avec succèsélectrons et photons au microscope électronique. Dans une expérience à l'Université de Göttingen, un faisceau de microscope électronique traverse une puce optique intégrée fabriquée à l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne. La puce se compose d'une liaison par fibre optique et d'un résonateur en forme d'anneau qui accumule la lumière en retenant les photons se déplaçant en cercle.

Lorsqu'un électron se disperse dans un espace initialement viderésonateur, un photon est généré. Dans le processus, l'électron perd exactement autant d'énergie qu'il en faut pour qu'un photon soit créé à partir de pratiquement rien dans le résonateur. En conséquence, deux particules interagissent et se combinent, formant une paire. La méthode de mesure améliorée a permis aux physiciens de déterminer avec précision les particules individuelles impliquées et leur manifestation simultanée.

Avec une paire électron-photon, les physiciens doivent mesurerune seule particule pour obtenir des informations sur le contenu énergétique et l'aspect temporel de la seconde. Ainsi, les chercheurs peuvent utiliser une particule quantique dans une expérience et en même temps confirmer sa présence en détectant une autre particule dans le circuit précurseur. Une telle fonction changera les technologies quantiques en les améliorant.

La méthode va changer la microscopie électronique. Dans le domaine de l'optique quantique, des paires de photons intriqués améliorent déjà les images. De tels concepts peuvent maintenant être explorés avec des électrons.

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