Вращение Земли повлияло на запутанные фотоны

Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances.

Для проведения эксперимента использовался кольцевой интерферометр Саньяка, в котором лучи распространялись по одному и тому же оптическому пути в противоположных направлениях. По возвращении в исходную точку они выходили за пределы кольца и интерферировали друг с другом. Это устройство было известно своей высокой чувствительностью к вращению, что делало его подходящим для изучения квантовой запутанности.

В рамках эксперимента был построен гигантский оптоволоконный интерферометр Саньяка, который способен поддерживать низкий уровень шума в течение нескольких часов. Это позволило обнаружить достаточное количество пар запутанных фотонов и обеспечило точность измерений, превосходящую предыдущие квантово-оптические интерферометры в тысячу раз.

Интерферометр состоял из двухкилометровых оптических волокон, обернутых вокруг квадратной алюминиевой рамы со сторонами 1,4 метра. Это образовывало интерферометр с эффективной площадью более 700 квадратных метров. Два запутанных фотона, распространявшихся в волокне, вели себя как одна частица, идущая в обоих направлениях одновременно. Они накапливали временную задержку вдвое большую по сравнению с не запутанными частицами, что известно как сверхразрешение.

Основной проблемой было выделение сигнала устойчивого вращения Земли. Исследователи разделили оптическое волокно на две катушки одинаковой длины и использовали оптический переключатель, чтобы исключить влияние вращения.

Эксперимент подтвердил взаимодействие между вращающимися системами отсчета и квантовой запутанностью с тысячекратным улучшением точности. Это открытие положило основу для дальнейших исследований и улучшения чувствительности датчиков, основанных на запутанности.

Источник и фото - lenta.ru