Запутанные частицы повысили точность измерений в 1000 раз. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Читайте «Хайтек» в
Физики измерили скорость вращения Земли, анализируя его влияние на пару фотонов, связанных квантовой запутанностью. Результаты наблюдения обеспечили беспрецедентную точность измерений.
Исследователи отправили пары фотонов через квантовый интерферометр. Внутри устройства фотоны могли проходить петли оптоволокна как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки. Поскольку частицы были запутаны друг с другом, они следовали по одному и тому же пути. И вместо того, чтобы выбрать одно или другое направление, пара принимала странное состояние, называемое суперпозицией, проходя комбинацию двух путей.
Чтобы воспользоваться этим свойством, называемым сверхразрешением, исследователи из Венского университета отправили запутанные фотоны через 2-километровое оптоволокно. Ученым удалось поддерживать низкий и стабильный уровень шума системы в течение нескольких часов, что позволило фотонам пережить путешествие через интерферометр и сохранить запутанность.
Из-за вращения Земли под прибором два разных пути соответствовали немного разным пройденным расстояниям. Это привело к тому, что два наложенных друг на друга компонента фотонов слегка рассинхронизировались на выходе, что вызвало квантовую интерференцию. Измерение этой разницы позволило ученым рассчитать скорость вращения планеты.
Результат соответствовал известным значениям, при этом точность измерения повысилась почти в 1000 раз для оптических устройств. Эксперимент показал влияние вращения Земли на максимально запутанное двухфотонное состояние, добавляют ученые. Это подтверждает взаимодействие между вращающимися системами отсчета и квантовой запутанностью, описанное в специальной теории относительности и квантовой механике Эйнштейна.
Иллюстрация на обложке: Marco Di Vita, University of Vienna