Físicos criam um laser de fótons emaranhados para observar elétrons

Físicos da Universidade Purdue propuseram uma maneira não convencional de gerar luz a partir de fótons emaranhados.

A tecnologia usa átomos de hélio como fonte de partículas ligadas. O desenvolvimento encontrará aplicação em espectroscopia e imagens quânticas.

Os pesquisadores propuseram um método para gerarfótons emaranhados em comprimentos de onda ultravioleta extremos. Em seus cálculos teóricos, os físicos mostraram que, expondo o hélio à luz, pode-se causar um decaimento de dois fótons de um estado atômico metaestável. Como resultado, os átomos emitem dois fótons emaranhados em energia e tempo com uma largura de banda igual ao intervalo de energia total de 20,62 eV.

Princípios de funcionamento e esquema de instalação. Imagem: Wang et al., Phys. Rev. Pesquisar

O emaranhamento é um fenômeno estranho em quantumfísica, quando duas partículas estão conectadas uma à outra, independentemente da distância entre elas, explicam os cientistas. Neste caso, a medição de uma das partículas determina automaticamente o estado da segunda.

Fótons emaranhados em nosso trabalho são garantidoschegar a um determinado local dentro de um intervalo muito curto de alguns attosegundos se eles percorrerem a mesma distância. Essa correlação em seus tempos de chegada os torna muito úteis para medir eventos ultrarrápidos.

Niranjan Shivaram, professor assistente de física e astronomia, Purdue University

Observação de processos que ocorrem dentro de átomos,requer instrumentos sensíveis. Pulsos de laser de attossegundos modernos fornecem uma resolução de cerca de 40 attossegundos (40×10-18 s). Com a ajuda de fótons emaranhados, será possível criar "imagens" com resolução de vários attosegundos ou mesmo zeptosegundos (10-21 s).

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Imagem da capa: Cheryl Pierce, University Purdue