Les physiciens proposent un laser à partir de photons intriqués pour observer les électrons

Des physiciens de l'Université Purdue ont proposé une méthode non conventionnelle pour générer de la lumière à partir de photons intriqués.

La technologie utilise des atomes d’hélium comme source de particules liées. Le développement trouvera des applications en spectroscopie et en imagerie quantique.

Les chercheurs ont proposé une méthode pour générerphotons intriqués aux longueurs d'onde ultraviolettes extrêmes. Dans leurs calculs théoriques, les physiciens ont montré qu'en exposant l'hélium à la lumière, on peut provoquer une désintégration à deux photons d'un état atomique métastable. En conséquence, les atomes émettent deux photons intriqués en énergie et en temps avec une largeur de bande égale à l'intervalle d'énergie total de 20,62 eV.

Principes de fonctionnement et schéma d'installation. Image : Wang et al., Phys. Tour. Rechercher

L'intrication est un phénomène étrange en quantiquephysique, lorsque deux particules sont reliées l'une à l'autre quelle que soit la distance qui les sépare, expliquent les scientifiques. Dans ce cas, la mesure de l'une des particules détermine automatiquement l'état de la seconde.

Les photons intriqués dans notre travail sont garantisarrivent à un endroit donné dans un intervalle très court de quelques attosecondes s'ils parcourent la même distance. Cette corrélation dans leurs temps d'arrivée les rend très utiles pour mesurer les événements ultrarapides.

Niranjan Shivaram, professeur adjoint de physique et d'astronomie, Université Purdue

Observation des processus se produisant à l'intérieur des atomes,nécessite des instruments sensibles. Les impulsions laser attosecondes modernes offrent une résolution d'environ 40 attosecondes (40 × 10-18 s). A l'aide de photons intriqués, il sera possible de créer des "images" avec une résolution de plusieurs attosecondes voire zeptosecondes (10-21 s).

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Image de couverture : Cheryl Pierce, Université Purdue