Elétrons e fótons conectados em um microscópio eletrônico: isso mudará o mundo quântico

Para melhorar a tecnologia quântica, os cientistas muitas vezes precisam de partículas individuais, como fótons

(partículas elementares de luz) com propriedades especiais. Mas não é tão simples, então os físicos desenvolveram um novo método que gera simultaneamente duas partículas separadas como um par.

Eles se conectaram com sucesso separados gratuitamenteelétrons e fótons no microscópio eletrônico. Em um experimento na Universidade de Göttingen, um feixe de microscópio eletrônico passa por um chip óptico embutido fabricado no Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Lausanne. O chip consiste em um link de fibra óptica e um ressonador em forma de anel que acumula luz mantendo fótons em movimento circular.

Quando um elétron se espalha em um espaço inicialmente vazioressonador, um fóton é gerado. No processo, o elétron perde exatamente a mesma energia necessária para que um fóton seja criado a partir de praticamente nada no ressonador. Como resultado, duas partículas interagem e se combinam, formando um par. O método de medição aprimorado permitiu que os físicos determinassem com precisão as partículas individuais envolvidas e sua manifestação simultânea.

Com um par elétron-fóton, os físicos precisam medirapenas uma partícula para obter informações sobre o conteúdo de energia e a aparência temporal da segunda. Assim, os pesquisadores podem usar uma partícula quântica em um experimento e, ao mesmo tempo, confirmar sua presença detectando outra partícula no circuito precursor. Essa função mudará as tecnologias quânticas, melhorando-as.

O método mudará a microscopia eletrônica. No campo da óptica quântica, pares de fótons emaranhados já estão aprimorando as imagens. Tais conceitos podem agora ser explorados com elétrons.

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