Uso de la interferencia de fotones para medir el tiempo o los efectos gravitacionales con precisión cuántica.La interferencia de relojes cuánticos es una técnica que aprovecha la naturaleza ondulatoria de los fotones para medir el tiempo o los efectos gravitacionales con una precisión extraordinaria. En lugar de simplemente contar tics, estos relojes explotan el hecho de que un fotón puede viajar por múltiples trayectorias simultáneamente e interferir consigo mismo. El patrón de interferencia es exquisitamente sensible a cualquier diferencia en el tiempo que el fotón pasa en cada trayectoria, incluida la diminuta dilatación temporal causada por la gravedad.
Un solo fotón se envía a un interferómetro, donde un divisor de haz lo dirige por dos trayectorias diferentes. Las trayectorias se disponen de modo que experimenten potenciales gravitacionales o tiempos de viaje ligeramente distintos. Cuando el fotón se recombina consigo mismo, el patrón de interferencia se desplaza según la diferencia de tiempo entre las trayectorias. Midiendo este desplazamiento, se puede inferir la dilatación temporal gravitacional o sincronizar relojes distantes con una precisión limitada por la mecánica cuántica.
Este enfoque podría dar lugar a relojes portátiles de precisión extrema para satélites GPS, detectores de ondas gravitacionales y pruebas de física fundamental, como medir cómo afecta la gravedad a las superposiciones cuánticas.
Un solo fotón puede utilizarse para medir la dilatación temporal gravitacional a lo largo de una diferencia de altura de apenas unos centímetros.
| t | variable | Measurement time — tiempo second |
| N | variable | Number of particles or events — número de partículas |
| \propto | operador | Indicates proportional relationship — proporcionalidad |
| S_E | variable | Euclidean action — acción joule second |
| L_E | variable | Euclidean Lagrangian — lagrangiano joule |
| τ | variable | Euclidean time — tiempo second |
| ∫ | operador | Integration over Euclidean time — operador integral |
| dτ | operador | Infinitesimal time element — differential element |
| g^(2) | variable | Second-order correlation function — second order correlation function |
| τ | variable | Time argument — tiempo second |
| Δτ | variable | Time delay — tiempo second |
| â†(τ) | variable | Creation operator at time τ — creation operator |
| â(τ) | variable | Annihilation operator at time τ — annihilation operator |
| ⟨...⟩ | operador | Quantum mechanical expectation value — expectation value |
