Beş atom kullanma, geliştirilmiş hayalet görüntüleme ve kuantum mekaniğinin temel doğrulaması
Geleneksel görüntüleme yöntemlerinde, bir foton demeti (veya diğer parçacıklar) görüntülenecek nesneye yansıtılır. Işın detektöre ulaştıktan sonra, toplanan bilgiler fotoğraflar veya diğer görüntü türlerini oluşturmak için kullanılır. Başka bir görüntüleme tekniği olan "hayalet görüntülemede" bu süreç biraz farklı işler: görüntü, nesneyle hiçbir zaman fiilen etkileşime girmemiş ışık ışınlarından tespit edilen bilgilerden yeniden oluşturulur. Hayalet görüntülemenin anahtarı, iki veya daha fazla ilgili parçacık ışını kullanmaktır. Bir ışık demeti bir nesneyle etkileşime girdiğinde, ikinci bir ışık huzmesi algılanır ve görüntüyü yeniden oluşturmak için kullanılır.
İkinci ışık nesne ile hiç etkileşimde bulunmasa bile, tespit edilen ilk ışığın tek yönü, her bir fotonun ayrı bir detektör üzerindeki varış süresidir, ancak iki ışık birbiriyle ilişkili olduğu için, nesne tamamen yeniden oluşturulabilir. Resim. Hayalet görüntülemede yaygın olarak iki ışık demeti kullanılmasına rağmen, yeni araştırmalar daha yüksek dereceli korelasyonlar, yani üç, dört veya beş ışın arasındaki korelasyon göstermiştir. Yüksek sıralı hayalet görüntüleme, görüntünün görünürlüğünü iyileştirebilir, ancak dezavantajı, yüksek sırayla ilgili olayların algılama olasılığının düşük olması ve bu da düşük çözünürlükle sonuçlanmasıdır. Yeni bir makalede, Canberra'daki Avustralya Ulusal Üniversitesi'nden bir grup fizikçi, üst düzey hayalet görüntülemede iki yeni başarı elde etti:
Bu, yüksek sıralı hayalet görüntülemenin çok sayıda parçacık içerdiğini (aşırı soğuk helyum atomları kullanırlar) ve yüksek sıralı hayalet görüntülemenin kuantum kaynağıyla ilişkili ışınları kullandığını gösteren ilk kişi oldu. Bir kuantum kaynağı olarak, araştırmacılar iki çarpışan Bose-Einstein yoğunlaşmasını kullandılar, atom kümeleri neredeyse mutlak sıfıra kadar soğutuldu.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Böylesine soğuk bir sıcaklıkta, Bose-Einstein yoğunlaşmasındaki atomlar bir araya toplanır ve dev bir atom gibi davranır. Araştırmacılar, beş helyum atomu arasındaki ilişkiyi kullanarak deneyler yaptılar. Belirli koşullar altında, kuantum kaynaklarından gelen büyük kütleli parçacıkların yüksek sıralı hayalet görüntülemesinin çözünürlüğü etkilemeden görüntü görünürlüğünü iyileştirebileceği kanıtlanmıştır.
Avustralya Ulusal Üniversitesi'nde fizikçi ve makalenin ilk yazarı Sean Hodgman şunları söyledi: Bence bu araştırmanın en büyük önemi, böylesine zorlu bir deneyin mümkün olduğunu kanıtlayabilmektir. Bir kuantum kaynağında çok az sayıda çok parçacıklı olay vardır, bu da daha önce optik olarak kanıtlanmamasının nedenlerinden biridir.Bu, binlerce deneysel çalışmadan sonra bile çok az olayın mevcut olduğu anlamına gelir. Hayalet görüntüyü yeniden oluşturmak için. İyileştirilmiş sunum, özellikle yüksek görünürlük gerektiren ancak kolayca zarar görebilen uygulamalar için faydalıdır, çünkü bu teknoloji doz oranını düşürme potansiyeline sahiptir.
Örneğe verilebilecek potansiyel radyasyon hasarını azaltmak için uygulamalardan biri atomik hayalet litografidir.Atomik hayalet litografi teknolojisi sıradan atomik litografi ile aynı olacaktır, ancak ilgili ışınların kullanılması litografi sürecini gerçek zamanlı olarak izleyebilir. Yüksek sıralı korelasyon, aynı sinyal kalitesiyle düşük çıktıya izin vererek hayalet litografiyi iyileştirecektir Bu önemlidir, çünkü yüksek verim numuneye zarar verme riski taşır. Daha fazla araştırmayla birlikte, yüksek sıralı kuantum hayalet görüntüleme, birden fazla atom arasındaki dolanıklığı kanıtlamak veya Bell'in eşitsizliğini ölçmek için ilgili bağlamda üç veya daha fazla parçacığı kullanmak gibi temel kuantum mekaniği testlerini gerçekleştirmek için de kullanılabilir. .
