p Imagens de quadro inteiro registrando a violação de uma desigualdade de Bell em quatro imagens. (A) As quatro imagens de contagem de coincidência são apresentadas, que correspondem a imagens do círculo de fase adquiridas com os quatro filtros de fase com diferentes orientações, θ2 ={0 °, 45 °, 90 °, 135 °}, necessário para realizar o teste de Bell. Barras de escala, 1 mm (no plano do objeto). (B a E) São apresentados os gráficos de contagem de coincidência em função do ângulo de orientação θ1 do degrau de fase ao longo do objeto. Como mostrado, esses resultados são obtidos por meio do desdobramento das ROIs representadas por anéis vermelhos e são extraídas das imagens apresentadas em (A). Os pontos azuis nos gráficos são as contagens de coincidência por região angular dentro das ROIs, e as curvas vermelhas correspondem aos melhores ajustes dos dados experimentais por uma função cosseno-quadrada. (B) a (E) correspondem às orientações do filtro de fase θ2 de 0 °, 45 °, 90 °, e 135 °, respectivamente. Crédito: Avanços da Ciência (2019). DOI:10.1126 / sciadv.aaw2563
p Pela primeira vez, físicos conseguiram tirar uma foto de uma forma forte de emaranhamento quântico chamado de emaranhamento de Bell - capturando evidências visuais de um fenômeno elusivo que um perplexo Albert Einstein certa vez chamou de 'ação fantasmagórica à distância'. p Duas partículas que interagem entre si - como dois fótons passando por um divisor de feixe, por exemplo, às vezes pode permanecer conectado, compartilhando instantaneamente seus estados físicos, não importa quão grande seja a distância que os separa. Esta conexão é conhecida como emaranhamento quântico, e é a base do campo da mecânica quântica.
p Einstein pensava que a mecânica quântica era "assustadora" por causa da instantaneidade da aparente interação remota entre duas partículas emaranhadas, que parecia incompatível com elementos de sua teoria da relatividade especial.
p Mais tarde, Sir John Bell formalizou esse conceito de interação não local, descrevendo uma forma forte de emaranhamento exibindo esse aspecto fantasmagórico. Hoje, enquanto o emaranhamento de Bell está sendo aproveitado em aplicações práticas como computação quântica e criptografia, nunca foi capturado em uma única imagem.
p Em um artigo publicado hoje na revista
Avanços da Ciência , uma equipe de físicos da Universidade de Glasgow descreve como tornaram o aspecto fantasmagórico de Einstein visível em uma imagem pela primeira vez.
p Eles conceberam um sistema que dispara um fluxo de fótons emaranhados de uma fonte quântica de luz em "objetos não convencionais" - exibidos em materiais de cristais líquidos que mudam a fase dos fótons à medida que eles passam.
p Eles montaram uma câmera super-sensível capaz de detectar fótons individuais que só tirariam uma imagem quando avistassem um fóton e seu 'gêmeo' emaranhado, criando um registro visível do emaranhamento dos fótons.
p Configuração de imagem para realizar um teste de desigualdade de Bell em imagens. Um cristal BBO bombeado por um laser ultravioleta é usado como fonte de pares de fótons emaranhados. Os dois fótons são separados em um divisor de feixe (BS). Uma câmera intensificada acionada por um SPAD é usada para adquirir imagens fantasmas de um objeto de fase colocado no caminho do primeiro fóton e filtrado não localmente por quatro filtros espaciais diferentes que podem ser exibidos em um SLM (SLM 2) colocado no outro braço. Por ser acionado pelo SPAD, a câmera adquire imagens de coincidência que podem ser usadas para realizar um teste de Bell. Crédito: Avanços da Ciência (2019). DOI:10.1126 / sciadv.aaw2563
p O Dr. Paul-Antoine Moreau, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Glasgow, é o autor principal do artigo. Dr. Moreau disse:"A imagem que conseguimos capturar é uma demonstração elegante de uma propriedade fundamental da natureza, visto pela primeira vez na forma de uma imagem.
p "É um resultado empolgante que poderia ser usado para fazer avançar o campo emergente da computação quântica e levar a novos tipos de imagens."
p O papel, intitulado 'Imaging Bell-type nonlocal behavior', é publicado em
Avanços da Ciência .
