Prin utilizarea unui proces pe care Einstein l-a numit celebru „misterios”, oamenii de știință au reușit să surprindă pentru prima dată „fantome” pe peliculă, folosind camere cuantice.
„Fantomele” capturate pe cameră nu erau de genul celor la care te-ai gândi inițial; oamenii de știință nu au descoperit sufletele rătăcitoare și pierdute ale strămoșilor noștri. Mai degrabă, ei au reușit să capteze imagini ale obiectelor din fotoni care nu au întâlnit niciodată în mod direct obiectele fotografiate. Tehnologia a fost numită „imagistică fantomă”, conform National Geographic.
Camerele normale funcționează prin captarea luminii care se reflectă de pe un obiect. Așa ar trebui să funcționeze optica. Atunci, cum este posibil să se capteze o imagine a unui obiect din lumină dacă lumina nu s-a reflectat niciodată de pe obiect? Răspunsul pe scurt: încurcătura cuantică.
Încurcătura este legătura ciudată, instantanee, care s-a demonstrat că există între anumite particule chiar și atunci când sunt separate de distanțe vaste. Modul exact în care funcționează fenomenul rămâne un mister, dar faptul că funcționează a fost dovedit.
Camerele cuantice captează imagini fantomă folosind două fascicule laser separate ale căror fotoni sunt încurcați. Doar un singur fascicul întâlnește obiectul fotografiat, dar imaginea poate fi totuși generată atunci când oricare dintre fascicule lovește camera.
„Ceea ce au făcut este un truc foarte inteligent. În anumite privințe, este magic”, a explicat Paul Lett, expert în optică cuantică de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie din Gaithersburg, Maryland. „Nu există fizică nouă aici, totuși, ci o demonstrație ingenioasă a fizicii.”
Pentru experiment, cercetătorii au trecut un fascicul de lumină prin șabloane gravate și în decupaje de pisicuțe minuscule și un trident care aveau aproximativ 3 milimetri înălțime. Un al doilea fascicul de lumină, la o lungime de undă diferită de primul fascicul, dar totuși încurcat cu acesta, a călătorit pe o cale separată și nu a lovit niciodată obiectele. În mod uimitor, al doilea fascicul de lumină a dezvăluit imagini ale obiectelor atunci când o cameră a fost focalizată pe el, chiar dacă acest fascicul nu a întâlnit niciodată obiectele. Rezultatele studiului au fost publicate în revista Nature. (Un experiment similar, mai preliminar, din 2009 a demonstrat același truc într-o manieră puțin mai puțin sofisticată.)
Deoarece cele două fascicule erau la lungimi de undă diferite, acest lucru ar putea duce în cele din urmă la îmbunătățirea imagisticii medicale sau a litografiei pentru cipuri de siliciu în situații dificil de vizualizat. De exemplu, medicii ar putea folosi această metodă pentru a genera imagini în lumină vizibilă chiar dacă imaginile au fost de fapt capturate folosind un alt tip de lumină, cum ar fi infraroșu.
„Aceasta este o idee experimentală de lungă durată, cu adevărat ingenioasă”, a spus Lett. „Acum trebuie să vedem dacă va duce la ceva practic, sau va rămâne doar o demonstrație inteligentă a mecanicii cuantice.”
