Квантовая камера видит невидимые связи частиц экспресс

Оригинал: "Image-Plane Detection of Spatially Entangled Photon Pairs with a CMOS Camera"
arXiv:2512.24878 · 2025-12-31 · CC BY 4.0 · 1 мин
Учёные использовали обычную камеру, чтобы запечатлеть запутанные пары фотонов, показав их квантовую связь.

Запутанные фотоны подобны близнецам: воздействие на один мгновенно сказывается на другом, даже если их разделяют километры. До недавнего времени наблюдать такую связь можно было лишь с помощью детекторов, считающих каждый фотон поодиночке в полной темноте. Физики упростили задачу, заменив их обычной научной камерой.

Эйнштейн называл это «жутким дальнодействием».

Камера работала при освещении, которое для прежних детекторов было бы ослепительным — будто от ночного видения перешли к солнечному дню. Учёные сняли целые группы запутанных пар и применили алгоритм, чтобы вычесть шум матрицы. При этом камера не требовала охлаждения, что раньше считалось обязательным для квантовых опытов. Оказалось, что близнецы появляются в строго согласованных точках, а траектории их движения идеально совпадают.

Этот подход к фотометрии (измерению света) открывает дорогу дешёвым квантовым приборам. Все фотоны несутся со скоростью света, а их связь ломает привычные представления о энтропии (мере беспорядка) в рамках Стандартной модели — лучшей теории микромира. Идеи Эйнштейна, Шрёдингера и опыты Алена Аспе воплощаются в реальные устройства.

Занятный факт: самая дальняя запутанность фотонов была продемонстрирована между спутником и Землёй на расстоянии 1200 км.

В фантастических романах запутанные частицы позволяют общаться быстрее света, например, в «Игре Эндера» Орсона Скотта Карда.

Учёные
Max PlanckAlbert EinsteinShuji NakamuraJohn Stewart BellErwin SchrödingerWilliam Borucki
Понятия
запутанные фотонные пары запутанность фотонов однопиксельная визуализация квантовая корреляционная спектроскопия извлечение квантовой запутанности кремниевый фотоумножитель камера вычитание шума фотоэлектронный умножитель прямое изображение классификация изображений фотометрия магнитооптическая микроскопия прецизионная фотометрия интегральный спектрометр спутниковая съёмка высокоскоростная камера эффект Хонга — У — Мандела спонтанное параметрическое рассеяние вниз сегментация медицинских изображений