Físicos atingem resolução temporal recorde ao observar fótons únicos

Engenheiros da Universidade de Columbia usaram uma lente de tempo para observar solitários

Em seu artigo publicado na revista Optica, os pesquisadores mostraram que essa tecnologia pode aumentar a resolução temporal de um único detector de fótons em um fator de 70.

Um laser é um feixe focalizado de enormeo número de fótons oscilando no espaço com uma certa frequência, explicam os cientistas. Usando lentes de tempo, os físicos podem distinguir partículas individuais de luz mais rápido do que nunca.  

A lupa comum pode ampliaralguns fenômenos espaciais que de outra forma você não seria capaz de ver, da mesma forma com uma lente de tempo você pode distinguir detalhes em uma escala de tempo.

Chaitali Joshi, pesquisador da Universidade de Columbia e coautor do artigo

Configuração experimental desenvolvidacientistas, consiste em dois feixes de laser que "se misturam" com um fóton de sinal para criar outra explosão de luz em uma frequência diferente. Os físicos usam uma lente de tempo para identificar fótons individuais em um feixe com resolução de picossegundos.

Os físicos acreditam que pulsos de fóton único em umdeterminados modos de tempo são ideais para aplicativos que exigem sincronização ativa no domínio do tempo, como distribuição de chaves quânticas e computação distribuída.

Os pesquisadores observam queA instalação pode não apenas observar fótons individuais, mas também controlar seus espectros alterando a trajetória do movimento. Essa tecnologia será necessária para construir redes de comunicação quântica. Como explicam os autores do trabalho, em tal rede, todos os nós devem ser capazes de “comunicar-se” entre si. Se esses nós são fótons, para que a comunicação funcione, suas larguras de banda espectrais e temporais devem corresponder.

Os pesquisadores continuarão a trabalhar na instalação,para uma resolução ainda maior. Além disso, os cientistas querem passar do uso de fibras ópticas para um chip fotônico, no qual uma lente temporária será integrada.

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