Ученые МГУ совместно с международной группой ученых разработали новый метод спектроскопии, который позволяет изучать быстропротекающие процессы, например, переходы из возбужденного состояния вещества. Для этого они применяют запутанные фотоны — частицы света, квантовые свойства которых остаются связанными даже на очень большом расстоянии. Об этом сообщается в пресс-релизе, который имеется в распоряжении «Ленты.ру».

При исследовании происходящих в веществе процессов специалисты оценивают время отклика образца на воздействие внешних электромагнитных полей. Поскольку отклик, как правило, наступает через порядка 10-15 секунд, ученые обычно применяют фемтосекундные лазеры, способные генерировать сверхкороткие импульсы.

У этого метода есть ряд недостатков. Лазеры обладают высокой мощностью, поэтому они могут повредить образец. Кроме того, стоимость приборов довольно высока. Поэтому исследователи разработали схему, позволяющую исследовать образцы одиночными фотонами, испускаемыми обычными лазерами.

Созданная установка представляет собой интерферометр простейшей схемы, позволяющей изучать интерференцию света. На пути лазера расположен нелинейный кристалл, в котором рождаются пары перепутанных фотонов, разлетающихся под определенным углом. На одном плече интерферометра устанавливается образец, через который проходит перепутанный фотон, который встречается со второй частицей на оптическом делителе. После этого фотоны попадают на один из двух детекторов.

Пока в установке нет образца, пары запутанных фотонов похожи друг на друга, часто попадая на оба детектора одновременно. Однако присутствие анализируемого вещества изменяет статистику приема фотонов на детекторах, в результате поведение пар частиц начинает различаться. По изменениям можно оценить время перехода из возбужденного в невозбужденное состояние.