Nieuwe kwantumcamera die foto's van 'geesten' kan maken

Door gebruik te maken van een proces dat Einstein beroemd noemde "spookachtig", hebben wetenschappers met behulp van kwantumcamera's voor het eerst met succes "geesten" op film vastgelegd.

De "geesten" die op de camera werden vastgelegd, waren niet van het soort dat je misschien eerst zou denken; wetenschappers ontdekten de dolende verloren zielen van onze voorouders niet. In plaats daarvan konden ze afbeeldingen vastleggen van objecten van fotonen die de afgebeelde objecten nooit echt zijn tegengekomen. De technologie wordt "spookbeelden" genoemd, meldt National Geographic.

Normale camera's werken door licht vast te leggen dat terugkaatst van een object. Zo hoort optiek te werken. Dus hoe kan het mogelijk zijn om een ​​afbeelding van een object van licht vast te leggen als het licht nooit van het object terugkaatste? Het antwoord in het kort: kwantumverstrengeling .

Verstrengeling is de rare onmiddellijke verbinding waarvan is aangetoond dat deze bestaat tussen bepaalde deeltjes, zelfs als ze door grote afstanden van elkaar zijn gescheiden. Hoe het fenomeen precies werkt, blijft een mysterie, maar het feit dat het werkt, is bewezen.

Quantumcamera's leggen spookbeelden vast door gebruik te maken van twee afzonderlijke laserstralen waarvan de fotonen verstrengeld zijn. Slechts één straal komt het afgebeelde object tegen, maar het beeld kan toch worden gegenereerd wanneer een van beide stralen de camera treft.

"Wat ze hebben gedaan is een heel slimme truc. In sommige opzichten is het magisch", legt Paul Lett, kwantumoptica-expert van het National Institute of Standards and Technology in Gaithersburg, Maryland, uit. 'Er is hier echter geen nieuwe natuurkunde, maar een mooie demonstratie van de natuurkunde.'

Voor het experiment gaven onderzoekers een lichtstraal door geëtste stencils en in uitsparingen van kleine katten en een drietand die ongeveer 0, 12 inch lang waren. Een tweede lichtstraal, op een andere golflengte dan de eerste straal, maar er niettemin door verward, reisde op een aparte lijn en raakte de objecten nooit. Verbazingwekkend genoeg onthulde de tweede lichtstraal foto's van de objecten wanneer er een camera op was gericht, hoewel deze straal de objecten nooit heeft ontmoet. De resultaten van de studie zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature. (Een vergelijkbaar, meer voorlopig experiment in 2009 toonde dezelfde truc op een iets minder verfijnde manier.)

Omdat de twee bundels verschillende golflengten hadden, zou dit uiteindelijk kunnen leiden tot verbeterde medische beeldvorming of siliciumchiplithografie in moeilijk te zien situaties. Artsen zouden deze methode bijvoorbeeld kunnen gebruiken om afbeeldingen in zichtbaar licht te genereren, ook al zijn de afbeeldingen feitelijk gemaakt met een ander soort licht, zoals infrarood.

'Dit is een al lang bestaand, heel leuk experimenteel idee', zei Lett. 'Nu moeten we zien of het al dan niet tot iets praktisch zal leiden, of slechts een slimme demonstratie van de kwantummechanica zal blijven.'

Gerelateerd op de site:

  • Wetenschappers bereiken kwantumteleportatie van gegevens met een nauwkeurigheid van 100 procent
  • Hoe planten kwantumfysica gebruiken om te overleven
  • Quantum-experimenten zouden een bewijs kunnen zijn van een parallelle wereld

Verwante Artikelen