Penyelidik dari Pusat Maklumat Kuantum dan Komunikasi di Sekolah Politeknik Brussels Universiti Percuma Brussels telah membuat penemuan mengejutkan yang mencabar pemahaman semasa kami tentang tandan foton, fenomena dalam fizik kuantum. Pencantuman foton merujuk kepada kelakuan foton untuk melekat bersama jika ia tidak dapat dibezakan atau laluannya tidak dapat diketahui.
Dalam eksperimen gangguan biasa dengan foton, jika foton tidak dapat dibezakan, mereka cenderung untuk melekat bersama dan keluar pada sisi yang sama. Ini dikenali sebagai kesan Hong-Ou-Mandel. Walau bagaimanapun, penyelidik mendapati bahawa dalam keadaan tertentu, tandan foton boleh dikuatkan dengan ketara dengan menjadikan foton sebahagiannya boleh dibezakan melalui corak polarisasi tertentu.
Keputusan yang tidak dijangka ini mencabar andaian umum bahawa tandan menjadi kurang jelas apabila foton menjadi lebih boleh dibezakan. Para penyelidik menggunakan interferometer besar dengan tujuh foton dan mendapati bahawa dengan menyempurnakan polarisasi foton, mereka boleh meningkatkan kesan tandan.
Memahami dinamik himpunan foton mempunyai implikasi untuk teknologi fotonik kuantum, terutamanya dalam pembangunan komputer kuantum optik. Penyelidik sedang berusaha untuk mencapai kawalan tepat ke atas tingkah laku foton dalam litar optik kompleks. Penemuan ikatan foton yang dipertingkatkan melalui manipulasi polarisasi boleh menjadi langkah penting ke arah memajukan teknologi ini.
Penyelidikan ini bukan sahaja menawarkan pandangan baharu tentang kelakuan foton dalam eksperimen gangguan tetapi juga menyerlahkan kepentingan memahami sifat kuantum foton dalam pembangunan teknologi fotonik kuantum.
Rujukan: "Pencantuman boson tidak dimaksimumkan oleh zarah yang tidak dapat dibezakan" oleh Benoit Seron, Leonardo Novo, dan Nicolas J. Cerf, Nature Photonics, DOI: 10.1038/s41566-023-01213-0