Les physiciens atteignent une résolution temporelle record en observant des photons uniques

Les ingénieurs de l'Université de Columbia ont utilisé une lentille temporelle pour observer un seul

photons. Dans leur article publié dans la revue Optica, les chercheurs ont montré qu'en utilisant cette technologie, il est possible d'améliorer de 70 fois la résolution temporelle d'un détecteur de photons uniques.

Un laser est un faisceau focalisé d'énormesle nombre de photons oscillant dans l’espace avec une certaine fréquence, expliquent les scientifiques. Grâce à une lentille temporelle, les physiciens peuvent distinguer des particules de lumière individuelles plus rapidement que jamais.

Une loupe ordinaire peut grossircertains phénomènes spatiaux que vous ne pourriez pas voir autrement, tout comme avec une lentille temporelle, vous pouvez distinguer des détails sur une échelle de temps.

Chaitali Joshi, chercheur à l'Université de Columbia et co-auteur de l'article

Montage expérimental développéscientifiques, se compose de deux faisceaux laser qui "se mélangent" avec un photon signal pour créer un autre éclat de lumière à une fréquence différente. Les physiciens utilisent une lentille temporelle pour identifier les photons individuels dans un faisceau avec une résolution picoseconde.

Les physiciens croient que les impulsions d'un seul photon dans uncertains modes temporels sont idéaux pour les applications qui nécessitent une synchronisation active dans le domaine temporel, telles que la distribution de clés quantiques et l'informatique distribuée.

Les chercheurs notent qu'ilsL'installation peut non seulement observer des photons uniques, mais également contrôler leurs spectres en modifiant la trajectoire du mouvement. Cette technologie sera nécessaire pour construire des réseaux de communication quantiques. Comme l'expliquent les auteurs de l'ouvrage, dans un tel réseau, tous les nœuds devraient pouvoir « communiquer » entre eux. Si ces nœuds sont des photons, pour que la communication fonctionne, leurs bandes passantes spectrale et temporelle doivent correspondre.

Les chercheurs continueront à travailler sur l'installation,pour une résolution encore plus élevée. De plus, les scientifiques veulent passer de l'utilisation de fibres optiques à une puce photonique, qui sera intégrée à une lentille temporaire.

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