En el campo de la metrología cuántica, los científicos están desarrollando nuevos esquemas de medición que se benefician de las características cuánticas y son más precisos y sensibles que los métodos convencionales clásicos. El equipo de investigadores de la Universidad de Tampere, Finlandia, y el Consejo Nacional de Investigación de Canadá ahora hamuestra cómo se puede usar una técnica simple y poderosa llamada estados N00N de dos fotones para crear estados cuánticos de luz espacialmente estructurados que pueden ir más allá del límite clásico en la estimación de rotación. Los resultados se publican en la revista Cartas de revisión física.
"Nuestros resultados experimentales demuestran una manera simple pero poderosa de personalizar estados cuánticos de dos fotones y son prometedores para aplicaciones que pueden lograr altas precisiones de medición. La simplicidad de nuestro método abre el camino para crear un sistema de medición que supera al clásicolímite de estimación con las tecnologías actuales", explica el investigador doctoral y autor principal Markus Hiekkamäki.
Precisiones de medición en el límite cuántico absoluto
El método utiliza una característica cuántica fundamental, es decir, la interferencia entre dos fotones, que a menudo se denomina agrupamiento de fotones. En contraste con el agrupamiento de fotones más común en la misma ruta física, el nuevo esquema conduce a un agrupamiento en el mismo espacioestructura.
"En nuestro caso, la interferencia cuántica da como resultado un estado entrelazado de dos fotones. Debido a la naturaleza cuántica del estado realizado, el par de fotones entrelazados brinda una mejor precisión de medición en comparación con la misma forma espacial impresa en una cantidad similarde fotones individuales o luz láser. Usando una respuesta cuántica contraria a la intuición, pudimos demostrar que será posible lograr precisiones de medición en el límite cuántico absoluto ", dice el profesor asociado Robert Fickler, líder del grupo Experimental Quantum Optics enUniversidad de Tampere.
Además de las mediciones rotacionales, el método permite la generación de una gran variedad de estados cuánticos diferentes para modos espaciales transversales. Por lo tanto, también podría utilizarse en mediciones de muchos tipos diferentes de sistemas, así como en pruebas fundamentales de multifotónestados cuánticos de la luz.
Después de demostrar la ventaja en la estimación rotacional, los investigadores ahora planean usar el método para arrojar nueva luz sobre otra propiedad fundamental de las ondas llamada fase de Gouy. Además, estudian cómo podría extenderse a esquemas de medición mejorados cuánticamente.en varios grados de libertad.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad de Tampere. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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