Используя «жуткий» феномен квантовой физики, исследователи из Калифорнийского технологического института открыли способ удвоить разрешение световых микроскопов.
В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, группа под руководством Лихонга Ванга, профессора медицинской инженерии и электротехники Брена, демонстрирует достижение скачка вперед в микроскопии благодаря квантовой запутанности. Квантовая запутанность — это явление, при котором две частицы связаны таким образом, что состояние одной частицы связано с состоянием другой частицы независимо от того, находятся ли частицы где-либо рядом друг с другом. Альберт Эйнштейн назвал квантовую запутанность «жутким действием на расстоянии», потому что его теория относительности не могла его объяснить.
В работе предлагается технология производства источников неразличимых фотонов в телекоммуникационном С-диапазоне на основе эпитаксиальных полупроводниковых квантовых точек. Новая методика позволяет детерминировано интегрировать квантовые излучатели в микрорезонаторы из кольцевых брэгговских решёток.
В работе реализован протокол BB84 с твердотельным источником одиночных фотонов на основе атомарно тонких слоев WSe2, выделяющийся простотой изготовления и настройки свойств. Система конкурентоспособна в сравнении с передовыми решениями, а с внедрением улучшений в виде микрорезонаторов может превзойти их.
В статье описывается метод широкопольной квантовой микроскопии с пространственным разрешением 1,4 мкм, основанный на схеме с симметричными плечами холостых и сигнальных фотонов. Преимущества метода: высокие скорость, отношение сигнал/шум и устойчивость к рассеянному свету в сравнении с аналогичными методами квантовой визуализации.
г. Санкт-Петербург, улица Савушкина 83, корп. 3