Использование запутанных фотонов в новом квантовом микроскопе - Новости

12.02.2014 - «Порой возникают такие случаи, когда ограничиваться возможностями обычного оптического микроскопа невозможно из-за сложности исследования. Поэтому японские ученые университетов Хоккайдо и Осаки, преодолев фундаментальные законы физики, создали совершенно новый квантовый микроскоп, основанный на квантовой запутанности фотонов.»

Поскольку оптические микроскопы в основном предназначены для исследования прозрачных или полупрозрачных подсвечиваемых объектов, для работы с плотными материалами берут их тончайший срез. Для этого применяется технология дифференциальной интерференционной контрастной микроскопии (DICM). Ее суть в том, что при освещении объекта двумя лучами они немного смещаются относительно друг друга. В результате по этому отраженному свету можно построить интерференционную картину, благодаря которой микроскоп и «видит» структуру поверхности.

Первый в мире квантовый микроскоп изучает поведение запутанных фотонов. Так как оно носит зависимый характер, то есть при изменении состояния одного запутанного фотона мгновенно меняется состояние и другого, ученые смогли увеличить результат соотношения сигнал/шум. Это в 1,35 раз больше по сравнению с обычными оптическими микроскопами.

Как заявляют ученые, запутанные фотоны гораздо полезнее, нежели их независимые «собратья». Изучив один запутанный фотон из пары, можно узнать также информацию о втором. Один фотон может найти нужный участок, другой – попасть в поле зрения датчика микроскопа.

Чтобы продемонстрировать, на что способен новый микроскоп, ученые сравнили пару изображений, полученный при помощи квантового и обычного микроскопов. В качестве примера использовалась стеклянная пластина с гравировкой в виде буквы Q. Результат оправдал ожидания: картина, сделанная квантовым микроскопом, оказалась четче и качественней.

Теги: Технологии