Cámara cuántica ve las conexiones invisibles entre partículas ⚡ экспресс
Se demostró la detección de distribuciones de probabilidad conjunta espaciales de bifotones (pares entrelazados), generados por conversión paramétrica espontánea, en el plano de imagen y en el plano de pupila (campo cercano y lejano) usando una cámara sCMOS estándar en modo lineal. Las mediciones se realizaron a niveles de iluminación mesoscópicos, aproximadamente cuatro órdenes de magnitud por encima del modo típico de conteo de fotones individuales. A partir de las correlaciones entre las imágenes de campo cercano y lejano, se revelaron dependencias posicionales y de momento que concuerdan con el criterio de entrelazamiento EPR. El análisis de correlación desarrollado suprime los artefactos del detector y las fluctuaciones de intensidad, permitiendo utilizar un número significativamente menor de cuadros. Los resultados demuestran la eficacia de los métodos de visualización con entrelazamiento espacial utilizando equipos de laboratorio ampliamente disponibles, llevando la óptica cuántica más allá del régimen de bajos fotones.
Los fotones entrelazados son como gemelos: cualquier acción sobre uno afecta instantáneamente al otro, aunque estén separados por kilómetros. Hasta hace poco, solo se podía observar esta conexión con detectores que contaban cada fotón individualmente en completa oscuridad. Los físicos simplificaron la tarea reemplazándolos por una cámara científica común.
La cámara funcionó con una iluminación que para los detectores anteriores habría sido cegadora, como si de la visión nocturna pasáramos a un día soleado. Los científicos capturaron grupos enteros de pares entrelazados y aplicaron un algoritmo para restar el ruido de la matriz. Además, la cámara no necesitó refrigeración, algo que antes se consideraba obligatorio para los experimentos cuánticos. Resultó que los gemelos aparecen en puntos estrictamente correlacionados y sus trayectorias de movimiento coinciden perfectamente.
Este enfoque de la fotometría (medición de la luz) abre el camino a dispositivos cuánticos baratos. Todos los fotones viajan a la velocidad de la luz, y su conexión rompe las ideas convencionales sobre la entropía (medida del desorden) dentro del Modelo Estándar, la mejor teoría del micromundo. Las ideas de Einstein, Schrödinger y los experimentos de Alain Aspect se materializan en dispositivos reales.
🎯 Dato curioso: el entrelazamiento de fotones más lejano se demostró entre un satélite y la Tierra a una distancia de 1200 km.
🎬 En las novelas de ciencia ficción, las partículas entrelazadas permiten comunicarse más rápido que la luz, como en 'El juego de Ender' de Orson Scott Card.