Kvantum fotó összefonódott fotonokból

Egy új kvantum-képalkotási technikával anélkül készítettek felvételt, hogy a kamera maga észlelte volna az alanyt megvilágító fényt. Ehelyett a detektor összefonódott fotonokon alapul, melyek nem érintkeztek a kép tárgyával, esetünkben egy macska körvonalaival.

Normál esetben egy tárgyról a visszaverődő, vagy a tárgyon áthaladó fény észlelésével készíthető kép, az új megoldásban azonban a tudósok összefonódott fotonpárokat alkalmaztak. A kísérletben két kristályt világítottak meg lézerrel, iker fotonpárokat, egy infravöröst és egy vörös "testvér" fotont hozva létre mindkét kristályban. A tárgyat a két kristály között helyezték el.

Az elrendezésből adódóan amennyiben az első kristályban létrejön egy fotonpár, csak az infravörös foton halad át a tárgyon, majd útja keresztülvezet a második kristályon, ahol bármely ott létrejött infravörös fotonnal egyesül. "Ezzel a döntő lépéssel jelenleg elviekben nincs lehetőség kideríteni, melyik kristály hozta létre valójában a fotonpárt. Emellett az infravörös fotonban nincs információ a tárgyról, az összefonódott párok kvantumkölcsönössége miatt a tárgy információját a vörös fotonok tartalmazzák, annak ellenére, hogy nem is érintkeztek a tárggyal. A vörös fotonok útvonalainak egyesítésével világos és sötét mintákat kapunk, amiből kinyerhető a tárgy képe"- magyarázta Gabriela Berreto Lemos, a Bécsi Egyetem munkatársa, a kutatás vezetője, kiemelve, hogy a kísérlethez használt kamerájuk nem is volt alkalmas az infravörös fény feldolgozására.

Lemos biztos benne, hogy az új kvantum-képalkotási technika hasznos lesz azoknál az alkalmazásoknál, ahol fontos az alacsony fényű képalkotás, például a biológiai vagy gyógyászati területeken.