Harjumuspärastes optilistes seadmetes me uurime valgustatud objektilt peegelduvat või hajuvat valgust (footoneid). Aga selline lähenemine ei tööta, kui objektilt peegeldunud valgus on väga nõrk või kui ümbritsev (valgus)müra on tugev.
Mitmes viimastel aegadel avaldatud teadustöös on leitud, et sellistel juhtudel võib aidata kvantmehaanika. Nimelt on seoses kvantarvutite loomise (aga ka meedias elavat vastukaja leidnud teleportatsiooni teemaga) seonduvalt paljude laborite huviorbiidis, nn põimitud footonite genereerimine ja uurimine. Nüüd kui kahest põimolekus footonist üks suunatakse uuritavale objektile nii, et see sealt peegeldub, siis selle paarilise olemasolul õnnestuks peegeldunud footon misiganes elektromagnetilise müra sees ära tunda ning kogu süsteemi signaal-müra suhe paraneks märgatavalt.
Seotud seisundiga footonite tekitamine ei ole väga lihtne ülesanne ja, erinevalt paljudest teistest füüsikanähtustest, oma igapäevases elus me neid ei kohta. Väga lihtsalt seletades tekivad seotud footonid mittelineaarses optikas kasutatavates kristallides, nagu BBO (beta-BaB2O4), kui ühest sinna suunatud footonist tekib kaks vastavalt kaks korda väiksema energiaga (ja vastavalt ka kaks korda pikema lainepikkusega) footonit. Juuresolevale pildil on infrapuna-kaameraga salvestatud ja sobilike valevärvidega toonitud foto sellisest seadmest saadavast valgusest.
Kui põimitud footonite genereerimine on täna teostatav, siis nende detekteerimine ning omavaheline võrdlemine on veel praktiliselt lahendamata probleem. Sest esimese asjana on vaja teha nii, et need kaks footonit satuksid ühte ja samasse kohta ühel konkreetsel ajahetkel. Edasi peaksid need footonid "ühinema" ja uuesti moodustama esialgse kõrgema energiaga footoni, aga sellise eksperimendiga ei ole seni hakkama saadud. Lootust annab asjaolu, et füüsikaseaduste järgi on selline protsess lubatud.
Allikas: physicsworld.com, optics.org
Vahendas: Kaido Reivelt