Физики запутали поляризацию и пространственную структуру разных фотонов
Канадские физики смогли запутать поляризацию одного фотона с пространственной структурой другого, представляющую собой оптическую вихревую решетку. Они провели томографию всех возможных состояний и доказали наличие запутанности, измеряя степень соответствия. Исследование опубликовано в Physical Review A, кратко о нем пишет Physics.
В квантовой механике орбитальный момент долгое время считался атрибутом связанных систем, в которых частицы движутся вокруг некоторого центра притяжения. Свободные же частицы, двигающиеся в определенном направлении, физики всегда описывали состояниями с определенным импульсом (или пакетом таких состояний) и спиновым моментом (поляризацией). Тем не менее, теория не запрещает свободным частицам иметь орбитальный момент, и за последние два десятка лет появились сообщения о закручивании фотонов, электронов и нейтронов.
Закрученный свет вызывает особый интерес, потому что физики никогда до этого не наблюдали орбитальный момент у фотонов. Он обладает геликоидальным (то есть, винтовым) волновым фронтом с сингулярностью в центре, и потому оказывается ярчайшим примером структурированного света. Создание целых решеток из закрученного света с помощью пространственно-модулирующих оптических элементов позволило хранить классическую и квантовую информацию, а также измерять положение атомов. Дальнейшие исследования показали, что орбитальный момент можно запутать с поляризацией одиночного фотона, переводя этот эффект в квантовый режим.