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FP7

ONDEQUAM Risultato in breve

Project ID: 626628
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE
Paese: Francia

Misurazioni quantistiche di non demolizione

Le misurazioni in cui lo stato del sistema misurato non cambia, cioè non e “demolito”, offrono spesso una buona approssimazione quando si ha a che fare con particelle su scala quantistica. La loro realizzazione, l’obiettivo di un’iniziativa finanziata dall’UE, è difficile nel caso dei fotoni.
Misurazioni quantistiche di non demolizione
Quando i fisici fanno misurazioni sui fotoni, il processo disturba questi sistemi su scala quantica. Anche se un disturbo minimo permetterebbe di fare misurazioni multiple e raggiungere approssimativamente lo stesso risultato, la maggior parte delle misurazioni reali causa un disturbo maggiore di questo minimo ideale.

Nell’ambito del progetto ONDEQUAM (Optimal non-demolition quantum measurements), i fisici hanno dimostrato un nuovo modo di fare misurazioni “ideali”. Le misurazioni quantiche di non demolizione permettono la rilevazione di singole particelle ripetutamente senza distruggerle.

Rispetto allo schema tradizionale, i fisici hanno mostrato che il loro metodo adattativo era il 45 % più veloce nella misurazione del numero di fotoni all’interno di una cavità superconduttiva a finezza ultra alta. Questo è particolarmente importante quando si applica nel caso di un campo di fotoni in declino.

Per effettuare misurazioni di non demolizione del numero di fotoni, il team di ONDEQUAM ha usato un interferometro di Ramsey per rilevare il cambiamento di fase che alcuni atomi subiscono quando passano attraverso la cavità. La quantità di informazioni che ogni atomo studiato estrae dipende dal passaggio di fase e dall’orientamento dell’interferometro.

Una cosiddetta analisi avanti e indietro del numero di fotoni viene poi realizzata per migliorare l’efficienza delle misurazioni quantistiche di non demolizione. Valutando a posteriori i dati corrispondenti al futuro dello stato attuale, i fisici hanno potuto ridurre significativamente il livello di rumore.

Il metodo ONDEQUAM elimina le ambiguità circa il numero di fotoni presenti nelle misurazioni di non demolizione standard dei fotoni grazie alla lettura periodica delle fasi degli atomi studiati. Inoltre la risoluzione temporale delle misurazioni dei fotoni è molto migliorata.

Ottenere misurazioni quantistiche di non demolizione dei fotoni, sebbene difficile, potrebbe portare allo sviluppo di nuove tecnologie di informazione quantistica. Se si potesse implementare anche il feedback dei sistemi quantistici, i fisici potrebbero immaginare di usare questi sistemi per simulazioni quantistiche e calcoli quantistici.

Informazioni correlate

Keywords

Misurazioni quantistiche di non demolizione, fotoni, ONDEQUAM, interferometro di Ramsey, informazioni quantistiche
Numero di registrazione: 190862 / Ultimo aggiornamento: 2017-01-16