Un team di fisici dell’Università di Toronto ha dichiarato di aver effettuato misurazioni con fotoni, le particelle che compongono la luce, a risoluzioni impensabili fino a pochi anni fa secondo la fisica classica.

Il fisico Lee Rozema, specializzato in ottica quantistica ed uno degli autori principali dello studio insieme a James Bateman, ha dichiarato che questa nuova ricerca apre un percorso nuovo per l’utilizzo di stati ingarbugliati (“entangled”) delle particelle della luce per effettuare misurazioni ultra-precise.

Le tecniche di misurazione più sensibili attualmente esistenti, come quelle degli orologi atomici o di alcuni dei più grandi telescopi del mondo, si basano sulla rilevazione delle interferenze tra le onde (interferenze che si possono verificare, per esempio, quando due o più fasci di luce coincidono nello stesso punto).

Attraverso la manipolazione dell’interferenza tra fotoni in un particolare stato quantistico, quello “entangled”, gli scienziati dell’Università di Toronto sono stati quindi in grado di misurare gli effetti dell’interferenza. Queste tipologie di effetti di solito si misurano con i cosiddetti interferometri la cui risoluzione può essere migliorata con l’invio di più fotoni.
Tuttavia inviando più fotoni tramite il metodo classico, la risoluzione migliorava di un fattore 10 per ogni 100 fotoni. Con il nuovo metodo, gli scienziati hanno dichiarato di poter migliorare la risoluzione di un fattore 100 ogni 100 fotoni. Un passo avanti sensibile.

Per arrivare alla risultato, i ricercatori hanno creato un apparato sperimentale che utilizza un nastro di fibre per raccogliere fotoni e li invia a un array di 11 rivelatori di singolo fotone. “Questo ci ha permesso di catturare quasi tutti i multi-fotoni originariamente inviati”, ha dichiarato Rozema. “L’invio di fotoni singoli, oppure di due, tre e quattro fotoni entangled in un dato momento nel nostro dispositivo ha prodotto una risoluzione notevolmente migliorata.”

Approfondimenti