Et team av forskere fra University of Ottawa i Canada har demonstrert en ny teknikk for å visualisere bølgefunksjonen til to sammenfiltrede fotoner.
I et bemerkelsesverdig fremskritt for kvantefysikk, et internasjonalt team av forskere, ledet av Ebrahim Karimien forsker ved University of Ottawa, utførte et eksperiment som gjorde at bølgefunksjonen til to sammenfiltrede fotoner kunne visualiseres i sanntid.
Resultatet ble et bilde som overraskende minner om «Yin-Yang» symbolsom representerer universell dualitet i taoistisk filosofi.
Kvanteforviklinger er et spennende konsept, der elementære partikler som samhandler i et gitt øyeblikk, opprettholde spesifikke egenskaper delt – uavhengig av den fysiske avstanden som senere eksisterer mellom dem.
Dette fenomenet, som lar fysikere introdusere endringer i egenskapene til visse partikler, forårsaker de samme endringene, på avstandi partikler som tidligere hadde samhandlet med de første, er grunnlaget for kvanteberegning.
Bestem bølgefunksjonen av sammenfiltrede partikler har alltid vært en utfordring for fysikere – som til nå har tydd til kvantetomografi, en tidkrevende og komplisert prosess som, forklarer The Quantum Insider, kan ta timer eller dager å produsere resultater.
I det nye eksperimentet brukte imidlertid studieforfatterne digitale holografiteknikker for å oppnå et spektakulært resultat – på mye kortere tid.
Den nye metoden, som ble presentert i en artikkel publisert denne måneden i Naturfotonikktar opp et enkelt bilde, kjent som interferogramoppnådd ved å forårsake interferens av lys spredt i partikler med et referanselys.
Forskerteamet brukte et nanosekund-nøyaktig kamera for å fange fotonenes bølgefunksjon. «Denne teknikken er eksponentielt raskere, og krever bare minutter eller sekunder i stedet for dager», fremhever den tilsvarende forfatteren av artikkelen, Alessio D’Errico.
I tillegg til det tekniske fremskrittet har det visuelle resultatet av fotonene i form av «Yin-Yang» også en symbolsk verdi. Det kan sees på som en visuell representasjon av natur av kvanteforviklinger: to distinkte partikler som oppfører seg som en enkelt enhet, en dualitet som er kjernen i kvantefysikken.
Studien akselererer ikke bare observasjons- og måleevner i kvanteverdenen, den er også et bemerkelsesverdig eksempel på hvordan vitenskap og filosofi kan konvergereog tilbyr et nytt perspektiv på både fysikk og bredere spørsmål om universets natur.
