Les scientifiques ont introduit une forme d’intrication quantique connue sous le nom d’intrication numéro-chemin de photons dans le domaine fréquentiel. Cette avancée en physique quantique implique un outil innovant appelé séparateur de faisceau de fréquence, qui a la capacité unique de modifier la fréquence de photons individuels avec un taux de réussite de 50 %.
Depuis des années, la communauté scientifique s'intéresse à l'intrication du chemin du nombre de photons dans le domaine spatial, un acteur clé dans les domaines de la métrologie quantique et des sciences de l'information.
Ce concept implique des photons disposés selon un modèle spécial, connu sous le nom d'états NOON, où ils sont tous dans une voie ou une autre, permettant des applications telles que l'imagerie à super-résolution qui dépasse les limites traditionnelles, l'amélioration des capteurs quantiques et le développement de l'imagerie quantique. algorithmes informatiques conçus pour les tâches nécessitant une sensibilité de phase exceptionnelle.
Dans un nouvel article publié dans Light :Science &Applications , une équipe de scientifiques, dirigée par le professeur Heedeuk Shin du Département de physique de l'Université des sciences et technologies de Pohang, en Corée, a développé des états intriqués dans le domaine fréquentiel, un concept similaire aux états NOON du domaine spatial mais avec une particularité significative :à la place des photons étant répartis entre deux chemins, ils sont répartis entre deux fréquences.
Cette avancée a conduit à la création réussie d'un état NOON à deux photons au sein d'une fibre monomode, démontrant une capacité à réaliser une interférence à deux photons avec le double de la résolution de son homologue à photon unique, indiquant une stabilité remarquable et un potentiel pour des applications futures. .
"Dans nos recherches, nous transformons le concept d'interférence entre deux trajets spatiaux et entre deux fréquences différentes. Ce changement nous a permis de canaliser les deux composantes de couleur à travers une fibre optique monomode, créant ainsi un interféromètre stable sans précédent", a déclaré Dongjin. Lee, le premier auteur de cet article, a déclaré.
Cette découverte enrichit non seulement notre compréhension du monde quantique, mais ouvre également la voie à une nouvelle ère dans le traitement de l’information quantique dans le domaine fréquentiel. L'exploration de l'intrication dans le domaine fréquentiel signale des avancées prometteuses dans les technologies quantiques, qui pourraient avoir un impact sur tout, de la détection quantique aux réseaux de communication sécurisés.
Plus d'informations : Dongjin Lee et al, Interférence de l'état NOON dans le domaine fréquentiel, Light :Science &Applications (2024). DOI :10.1038/s41377-024-01439-9
Informations sur le journal : La lumière :science et applications
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
