Science Advances: удалось измерить влияние вращения Земли на запутанные фотоны

Австрийские сотрудники Венского университета организовали эксперимент, который помог измерить влияние вращения Земли на запутанные фотоны. Своими расчетами ивыводами ученые поделились в журнале Science Advances.

В эксперименте эксперты использовали кольцевой интерферометр Саньяка. Его особенность функционирования в том, что лучи в нем распространяются по одному и тому же оптическому пути, но в противоположных направлениях. По возвращении в исходную точку они уходят за пределы кольца и интерферируют друг с другом. Данное устройство отличается высокой чувствительностью к вращению, а это дает хороший шанс для изучения квантовой запутанности.

Для эксперимента был сооружен гигантский оптоволоконный интерферометр Саньяка, способный поддерживать низкий уровень шума на протяжении нескольких часов, что помогло выявить достаточное число пар запутанных фотонов. Этим ученые смогли обеспечить точность измерений, что превзошла предыдущие квантово-оптические интерферометры в тысячу раз.

Два запутанных фотона, которые распространялись в волокне, действовали как одна частица, идущая одновременно в обоих направлениях. Также было замечено, что они накапливали временную задержку, оказавшуюся в два раза больше, чем незапутанные частицы. Эффект известен как сверхразрешение.

Главной проблемой оставалось выделение сигнала устойчивого вращения Земли. Эксперты разделили оптическое волокно на две катушки с одинаковой длиной и применили оптический переключатель для исключения влияния вращения.

Экспериментаторам удалось подтвердить взаимодействие между вращающимися системами отсчета и квантовой запутанностью при тысячекратном улучшении точности. Открытие открывает путь для дальнейших исследований и усовершенствования чувствительности датчиков, основанных на запутанности.