Image default
Cosmos Materiaal telex

ULB en Cambrigde vinden verklaring voor onverklaarbaar fotonengedrag

Fotonen zijn van nature geneigd om zich aan elkaar vast te klikken. Toen drie natuurkundigen in 1987 dat fenomeen in een experiment konden waarnemen, was het Hong-Ou-Mandel-effect geboren. Recent konden onderzoekers van het Centre for Quantum Information and Communication van de ULB nog een andere utiting van datzelfde fenomeen waarnemen.

Als twee fotonen tegelijk, elk in één fase, op een semi-reflecterend oppervlak vallen, zou men verwachten dat elk van de fotonen ofwel gereflecteerd wordt, of door het oppervlak gaat, wat betekent dat je af en toe fotonen moet kunnen waarnemen langs beide zijden van de semi-reflector. De mogelijkheden zijn op het eerste zicht beperkt: ofwel dringt er een van de fotonen door wand, ofwel geen ofwel beide. Eigenaardig genoeg is de waarneming, waarbij ze elk een kant opgaan, nog nooit gelukt: ze gaan ofwel met zijn tweeën door de reflector, ofwel worden ze samen teruggekaatst. Het lijkt dus alsof de twee fotonen er de voorkeur aan geven zich te groeperen.

Professor Nicolas Cerf van de polytechnische school en het Centre for Quantum Information and Communication van de ULB en zijn vroegere doctorandus Michael Jabbour, die nu als postdoctoraal onderzoeker verbonden is aan de University of Cambridge hebben nu nog een andere uiting beschreven van datzelfde samenklittingsgedrag. Ze konden aantonen dat er een situatie bestond, analoog aann die van het Hong-Ou-Mandel-effect maar die in dit geval onder de vorm van een nog onbekende quantum interferentie.

“De quantumfysica leert ons dat het Hong-Ou-Mandel-effect het gevolg is van die interferentie, gecombineerd met het feit dat twee fotonen absoluut identiek zijn”, klinkt het in een communiqué. “Het is doordoor onmogelijk de weg die de fotonen afleggen van elkaar te onderscheiden als ze gereflecteerd worden of door de reflector heen gaan. De fotonen zijn fundamenteel niet van elkaar te onderscheiden.”

“De eigenaardige consequentie daarvan is dat de twee fotonen elkaars traject opheffen en je dus nooit een enkel foton kan waarnemen langs elke kant van de reflector. De quantumfysica botst hier met onze klassieke intuïtie.”

 

VUB/VIB-wetenschapster Damya Laoui ontvangt prestigieuze Collen-Francqui Start-Up Grant voor baanbrekend kankeronderzoek

frans

Vooral mannelijke studenten drinken minder sedert de lockdown

Christian Du Brulle

Nieuwe aggregatietoestand opent deur naar nog onbekende toepassingen

Christian Du Brulle