I fisici escogitano un laser da fotoni entangled per osservare gli elettroni

I fisici della Purdue University hanno proposto un modo non convenzionale per generare luce da fotoni entangled.

La tecnologia utilizza atomi di elio come fonte di particelle legate. Lo sviluppo troverà applicazione nella spettroscopia e nell’imaging quantistico.

I ricercatori hanno proposto un metodo per generarefotoni entangled a lunghezze d'onda ultraviolette estreme. Nei loro calcoli teorici, i fisici hanno dimostrato che esponendo l'elio alla luce, si può causare un decadimento di due fotoni di uno stato atomico metastabile. Di conseguenza, gli atomi emettono due fotoni aggrovigliati in energia e tempo con una larghezza di banda pari all'intervallo di energia totale di 20,62 eV.

Principi di funzionamento e schema di installazione. Immagine: Wang et al., Phys. Rev. Ricerca

L'entanglement è uno strano fenomeno quantisticofisica, quando due particelle sono collegate tra loro indipendentemente dalla distanza tra loro, spiegano gli scienziati. In questo caso, la misura di una delle particelle determina automaticamente lo stato della seconda.

I fotoni entangled nel nostro lavoro sono garantitiarrivano in un determinato luogo entro un brevissimo intervallo di pochi attosecondi se percorrono la stessa distanza. Questa correlazione nei loro tempi di arrivo li rende molto utili per misurare eventi ultraveloci.

Niranjan Shivaram, assistente professore di fisica e astronomia, Purdue University

Osservazione dei processi che avvengono all'interno degli atomi,richiede strumenti sensibili. I moderni impulsi laser ad attosecondi forniscono una risoluzione di circa 40 attosecondi (40×10-18 s). Con l'aiuto dei fotoni entangled sarà possibile creare "immagini" con una risoluzione di diversi attosecondi o addirittura zeptosecondi (10-21 s).

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Immagine di copertina: Cheryl Pierce, University Purdue