El método de dos fotones hizo posible aumentar cien veces la precisión de las mediciones a nanoescala

14.05.2018

La precisión de medir el tamaño de las nanoestructuras se ha incrementado al menos cien veces, gracias al trabajo de investigadores de la Universidad de Warwick, el centro QuantIC y la Universidad de Glasgow. Un nuevo método que utiliza pares de fotones, las partículas fundamentales de la luz, permite medir el grosor de objetos 100 veces más pequeños que el diámetro de un cabello humano, con una precisión 100 veces mayor que cualquier otro método.

El nuevo método de medición utiliza una fuente que emite pares de fotones que son casi idénticos en todos los aspectos. Estos fotones se separan usando un componente llamado divisor de luz, se usan alrededor de 30 mil pares de fotones para llevar a cabo un ciclo de medición y alrededor de 500 mil millones de fotones para llevar a cabo la medición completa.

Uno de los fotones, el fotón A, permanece dentro del divisor de luz, y el segundo fotón, el fotón B, atraviesa el objeto, lo que hace que su velocidad disminuya un poco. Después de eso, el fotón B regresa nuevamente al divisor de luz y lo deja junto con el fotón A. La medición del retraso entre la salida de los fotones A y B del divisor da el valor del espesor del objeto a través del cual pasó el fotón B. Y el la precisión de tales medidas es al menos 100 veces mayor que la precisión de medidas similares hechas con un solo fotón.

Con este método es posible medir objetos hechos de material transparente. Pero incluso esto es suficiente para estudiar la estructura y las propiedades de las membranas celulares, las moléculas de ADN. Además, el nuevo método de medición se puede utilizar para el control de calidad en la producción de grafeno y otros materiales bidimensionales convencionales.

"Lo más interesante de este logro es que las mediciones no se llevan a cabo con la ayuda de algunas tecnologías cuánticas inestables, sino con la ayuda de sensores basados ​​en principios físicos convencionales probados en el tiempo", dice el Dr. George Knee, quien desarrolló el teórico base del experimento. , - "Obtuvimos una mayor precisión de medición debido al ajuste especial del interferómetro y su recalibración constante, lo que hizo posible eliminar la deriva lenta de tiempo y temperatura".

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