Fisikawan Weizmann Libatkan Lima Photon Kuantum NOON States

Tinuku
(KeSimpulan) Disebut dengan NOON states yang diharapkan bisa digunakan untuk interferometri dalam pengukuran superpresisi atau quantum lithography dalam membuat sirkuit tinier. Ikatan kuantum, sebuah fenomena dimana dua atau lebih partikel berbagi sifat korelasi melalui beberapa link sesaat telah menjadi urusan yang rumit. Ikatan kuantum mekanik (quantum-mechanical bond) melibatkan dua partikel sangat halus yang dapat rusak oleh sejumlah gangguan dari luar. Mencoba melibatkan tiga partikel maka sistem menjadi jauh lebih rentan terhadap gangguan.

Meskipun demikian, fisikawan terus berusaha untuk melibatkan sistem yang lebih besar dengan tujuan akhir untuk memanfaatkan efek kuantum dalam sejumlah besar partikel di bidang komputasi, komunikasi, atau ultraprecise measurements. Sebuah makalah pada edisi 14 Mei di Science melaporakan kemajuan pencarian tersebut dalam bentuk setup eksperimental yang melibatkan lima photon. Para peneliti dari Weizmann Institute of Science di Rehovot, Israel, membujuk photon ke dalam apa yang disebut NOON state di mana partikel-partikel memiliki dua path yang mungkin akan dipilihnya, tetapi secara kolektif hanya mengikuti salah satu darinya.

NOON adalah istilah untuk keadaan dari dua kemungkinan "No" dan "On" yang menandakan bahwa N photon mengikuti salah satu jalan, sementara photon nol mengikuti lainnya. Hingga saat pengukuran dilakukan, photon dikatakan berada dalam superposisi dari kedua states. Untuk nilai N yang besar, bagian state yang genit dijuluki "high-NOON" states, dan lima photon adalah NOON tertinggi sebelumnya.

Itai Afek, fisikawan eksperimental lulusan Weizmann dan asisten studi peneliti, menjelaskan bahwa tim mencampur cahaya dari dua sumber splitter untuk melibatkan photon dan memisahkan dua paths. Sebuah splitter pada dasarnya adalah cermin yang merefleksikan separuh insiden photon, sehingga setengah lainnya melewatinya tanpa cedera. Dengan melibatkan photon benar, perilaku tersebut sangat kuat berkorelasi di mana path photon memilih untuk ke mana mengikuti, mereka melakukannya secara masal. "Lima photon mencapai splitter dan semuanya tercermin atau semua dari mereka dikirim sehingga berperilaku kolektif," kata Afek.

Aksi berkorelasi bisa memiliki manfaat di luar tipuan cerdas kuantum. "Photon ini bertindak secara kolektif seperti sebuah photon lemak dan memiliki panjang gelombang N kali lebih kecil dari panjang gelombang cahaya yang kita gunakan," kata Afek. Dengan kata lain, lima photon NOON state memiliki panjang gelombang hanya seperlima ukuran photon yang terlibat, merupakan anugerah bagi pengukuran presisi menggunakan optik.

"Secara umum, gelombang pendek menyiratkan resolusi tinggi," kata Afek. Salah satu pendekatan pengukuran yang terikat gelombang adalah interferometri di mana interferensi di antara dua sinar cahaya dapat mengungkapkan perbedaan-perbedaan yang halus dalam kedipan panjang path yang dilakukan. Eksperimen berlangsung menggunakan lengan interferometrik dengan panjang beberapa kilometer untuk mencoba mendeteksi riak ruang-waktu yang dikenal sebagai gelombang gravitasi.

Keterlibatan cahaya dengan panjang gelombang berkurang bahkan dapat digunakan untuk mendapat rincian sketsa yang lebih kecil ke sirkuit listrik dengan menggunakan optical lithography, tapi mungkin tidak akan menemukan jalan ke dalam komputer desktop dalam waktu dekat. "Saya harus jujur di mana telah banyak dibahas, tetapi ada banyak masalah untuk benar-benar dapat menerapkan ini," kata Afek. Resolusi tinggi mikroskop kemungkinan akan menjadi aplikasi yang lebih layak dalam waktu dekat ini.

Meskipun tim fisikawan Weizmann telah menghasilkan NOON state paling besar tetapi keterlibatan lima photon tidak mencatat per detik. Pada tahun 2007, tim fisikawan lain melaporkan keterlibatan enam photon dalam states yang berbeda. Tetapi catatan Afek menunjukkan bahwa "jumlah mode spasial adalah identik dengan jumlah photon yang anda ukur" dengan kata lain, tidak ada dua path photon dapat mengikuti, tetapi enam. "Kami menjejalkan semua photon menjadi salah satu dari dua kemungkinan situasi. Hal ini jauh lebih relevan untuk interferometri, karena anda memiliki dua lengan sehingga nyaman untuk memiliki semua photon di kedua tangan anda," kata Afek.

Para peneliti mengklaim bahwa skala NOON state mereka lebih mudah untuk mengakomodasi photon. "Sebagai skema teoritis, bekerja dengan baik untuk 100 photon selama lima photon. Semakin gemuk, mereka menjadi semakin sensitif. Semakin besar mereka, setup anda lebih sempurna dalam mengamati mereka," kata Afek.

Afek mengakui bahwa aplikasi untuk photon yang dilibatkan dalam NOON states nampak agak jauh di masa mendatang, tapi pada saat ini tim telah mengisi salah satu sifat fisika. "Apa yang kami lakukan adalah meningkatkan perilaku tersebut dan melihat apa kesulitan yang dihadapi ketika sistem berkembang. Bila anda ingin mendapatkan lebih besar states, anda harus benar-benar memenuhi standar tinggi set mekanika kuantum," kata Afek.
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment