Fizicienii au descoperit o cale de a face fotografii utilizând lumină care nu interacționează cu obiectul care a fost fotografiat.
Această formă de scanare utilizează perechi de fotoni, gemeni care sunt ”entanglați” într-un asemenea mod, încât starea cuantică a unuia este legată inextricabil de cea a celuilalt. În timp ce unul din fotoni are potențialul de a călători prin subiectul unei fotografii, pentru ca mai apoi să fie pierdut, celălalt trece printr-un detector dar, fără doar și poate, ”cunoaște” multe despre viața gemenului său și poate fi utilizat pentru a reclădi o imagine.
În mod normal, pentru a fotografia un obiect, trebuie să colectezi particule ce vin dinspre acel obiect spre obiectiv, a spus Anton Zeilinger, fizician la Academia Austriacă de Științe din Viena, care a condus proiectul. ”Acum, pentru prima oară, nu mai este nevoie să facem asta”.
Unul dintre avantajele acestei tehnici este că cei doi fotoni nu trebuie să aibă aceeași energie, a precizat Zeilinger, însemnând că lumina care atinge obiectul poate fi de culoare diferită de lumina care este detectată. De exemplu, un scaner cuantic poate sonda probe biologice delicate prin proiectarea unor fotoni de energie joasă în timp ce este posibilă crearea unei imagini utilizând fotoni din gama vizibilă și o cameră foto convențională. Lucrarea a fost publicată în ediția din 28 august a jurnalului Nature.
Zeilinger și colegii săi și-au construit experimentul pe baza unei idei care a fost pentru prima oară evidențiată în 1991, și care presupunea că există două căi prin care fotonul poate călători. Fiecare conține un cristal care transformă particula într-o pereche de fotoni entanglați. Dar numai una dintre căi conține obiectul care poate fi fotografiat.
Conform legilor mecanicii cuantice, dacă nimeni nu detectează calea pe care o alege fotonul, particula efectiv a ales ambele rute și o pereche de fotoni este creată în fiecare dintre căi în același timp, a spus Gabriela Barreto Lemos, fizician în cadrul Academiei de Științe din Austria, coautor al lucrării publicate.
În prima dintre rute, un foton al perechii trece prin obiectul care trebuie scanat, iar celălalt nu trece. Fotonul care trece prin obiect este apoi recombinat cu celălalt ”eu potențial” – care a călătorit în jos, pe o rută secundară și nu prin obiect – și este apoi aruncat. Fotonul rămas din a doua rută este de asemenea reunificat cu sine din prima rută și apoi direcționat printr-o cameră, unde este utilizat pentru a genera o imagine, în ciuda faptului că acesta nu a interacționat niciodată cu obiectul.
Cercetătorii au fotografiat un decupaj a unei pisici, de numai câțiva milimetri, precum și alte forme gravate în silicon. Echipa a sondat decupajul posicii utilizând o lungime de undă a luminii despre care știau că nu poate fi detectată de camera lor foto. ”Acest lucru este important, fiind dovada că metoda funcționează”, a precizat Zeilinger.
