SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/ LE MONDE SLON LA PHYSUSUE /L AUTEUR EST VIVANT ET SON INTERNET REPARE!!!

 

Je vous offre ce matin cher lecteurs la traduction de l’un des articles  scientifiquement  les plus ambitieux qui soient !.......Malheureusement en rédigeant ce texte  mon voisin a eu une panne d’internet et appelé son fournisseur ….Lequel a réparé sa fibre  optique et débranché la mienne !!!!! …. D’où une privation de téléphone et d’internet pendant une semaine !

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-Holography 'quantum leap' could revolutionize imaging

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Le `` saut quantique '' de l'holographie pourrait révolutionner l'imagerie

par l'Université de Glasgow

 

Crédit: Université de Glasgow

Un nouveau type d'holographie quantique qui utilise des photons intriqués pour surmonter les limites des approches holographiques conventionnelles pourrait conduire à une meilleure imagerie médicale et accélérer les progrès de la science de l'information quantique.

 

 

Une équipe de physiciens de l'Université de Glasgow est la première au monde à trouver un moyen d'utiliser des photons intriqués quantiques pour encoder des informations dans un hologramme. Le processus derrière leur percée est décrit dans un article publié aujourd'hui dans la revue Nature Physics.

 

L'holographie est familière à beaucoup de par son utilisation comme images de sécurité imprimées sur des cartes de crédit et des passeports, mais elle a de nombreuses autres applications pratiques, y compris le stockage de données, l'imagerie médicale et la défense.

 

L'holographie classique crée des rendus bidimensionnels d'objets tridimensionnels avec un faisceau de lumière laser divisé en deux chemins. Le trajet d'un faisceau, appelé faisceau objet, illumine le sujet de l'holographe, avec la lumière réfléchie collectée par une caméra ou un film holographique spécial. Le trajet du deuxième faisceau, connu sous le nom de faisceau de référence, est renvoyé d'un miroir directement sur la surface de collecte sans toucher le sujet.

 

L'holographe est créé en mesurant les différences de phase de la lumière où les deux faisceaux se rencontrent. La phase est la quantité que les ondes du sujet et les faisceaux d'objet se mélangent et interfèrent les unes avec les autres, un processus rendu possible par une propriété de la lumière appelée «cohérence».

Le nouveau processus d'holographie quantique de l'équipe de Glasgow utilise également un faisceau de lumière laser divisé en deux chemins, mais contrairement à l'holographie classique, les faisceaux ne sont jamais réunis. Au lieu de cela, le processus exploite les propriétés uniques de l'intrication quantique - un processus célèbre qu'Einstein a appelé «action effrayante à distance» - pour recueillir les informations de cohérence requises pour construire un holographe même si les faisceaux sont séparés pour toujours.

 

Leur processus commence en laboratoire en faisant briller un laser bleu à travers un cristal non linéaire spécial qui divise le faisceau en deux, créant ainsi des photons intriqués. Les photons enchevêtrés sont intrinsèquement liés: lorsqu'un agent agit sur un photon, son partenaire est également affecté, quelle que soit sa distance. Les photons dans le processus de l'équipe sont intriqués à la fois dans leur sens de déplacement mais aussi dans leur polarisation.

Les deux flux de photons intriqués sont ensuite envoyés selon des chemins différents. Un flux de photons - l'équivalent du faisceau objet en holographie classique - est utilisé pour sonder l'épaisseur et la réponse de polarisation d'un objet cible en mesurant la décélération des photons lorsqu'ils le traversent. La forme d'onde de la lumière se décale à différents degrés, elle passe à travers l'objet, changeant la phase de la lumière.

 

Pendant ce temps, son partenaire intriqué frappe un modulateur spatial de lumière, l'équivalent du faisceau de référence. Les modulateurs de lumière spatiale sont des dispositifs optiques qui peuvent ralentir de manière fractionnaire la vitesse de la lumière qui les traverse. Une fois que les photons traversent le modulateur, ils ont une phase différente de celle de leurs partenaires intriqués qui ont sondé l'objet cible.

 

En holographie standard, les deux chemins seraient alors superposés l'un sur l'autre, et le degré d'interférence de phase entre eux serait utilisé pour générer un hologramme sur la caméra. Dans l'aspect le plus frappant de la version quantique de l'holographie de l'équipe, les photons ne se chevauchent jamais après avoir traversé leurs cibles respectives.

 

Au lieu de cela, parce que les photons sont intriqués comme une seule particule «non locale», les déphasages subis par chaque photon individuellement sont simultanément partagés par les deux.

Le phénomène d'interférence se produit à distance et un hologramme est obtenu en mesurant les corrélations entre les positions de photons intriqués en utilisant des appareils photo numériques mégapixels séparés. Une image de phase de haute qualité de l'objet est finalement récupérée en combinant quatre hologrammes mesurés pour quatre déphasages globaux différents mis en œuvre par le modulateur spatial de lumière sur l'un des deux photons.

 

Dans l'expérience de l'équipe, les motifs de phase ont été reconstruits à partir d'objets artificiels comme les lettres «UofG» programmées sur un écran à cristaux liquides, mais aussi à partir d'objets réels tels qu'un ruban transparent, des gouttelettes d'huile de silicium positionnées sur une lame de microscope et une plume d'oiseau.

 

Le Dr Hugo Defienne, de l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Glasgow, est l'auteur principal de l'article. Le Dr Defienne a déclaré: «L'holographie classique fait des choses très intelligentes avec la direction, la couleur et la polarisation de la lumière, mais elle a des limites, telles que l'interférence de sources lumineuses indésirables et une forte sensibilité aux instabilités mécaniques.

 

«Le processus que nous avons développé nous libère de ces limites de cohérence classique et introduit l'holographie dans le domaine quantique. L'utilisation de photons intriqués offre de nouvelles façons de créer des hologrammes plus nets et plus détaillés, qui ouvrent de nouvelles possibilités pour des applications pratiques de la technique.

 

«L'une de ces applications pourrait être l'imagerie médicale, où l'holographie est déjà utilisée en microscopie pour examiner les détails d'échantillons délicats qui sont souvent presque transparents. Notre processus permet la création d'images à plus haute résolution et à faible bruit, ce qui pourrait aider à révéler des détails plus fins sur les cellules et nous aident à en savoir plus sur le fonctionnement de la biologie au niveau cellulaire. "

 

Le professeur Daniele Faccio de l'Université de Glasgow dirige le groupe qui a fait la percée et est co-auteur de l'article.

 

Le professeur Faccio a déclaré: «Ce qui est vraiment intéressant à ce sujet, c'est que nous avons trouvé un moyen d'intégrer des appareils photo numériques mégapixels dans le système de détection.

 

«De nombreuses grandes découvertes en physique optique quantique ces dernières années ont été faites à l'aide de capteurs simples à pixel unique. Ils ont l'avantage d'être petits, rapides et abordables, mais leur inconvénient est qu'ils ne capturent que des données très limitées sur l'état des photons intriqués impliqués dans le processus. Il faudrait un temps extraordinaire pour capturer le niveau de détail que nous pouvons collecter dans une seule image.

 

"Les capteurs CCD que nous utilisons nous offrent une résolution sans précédent avec laquelle jouer - jusqu'à 10 000 pixels par image de chaque photon intriqué. Cela signifie que nous pouvons mesurer la qualité de leur enchevêtrement et la quantité de photons dans les faisceaux. Avec une précision remarquable.

 

«Les ordinateurs quantiques et les réseaux de communications quantiques du futur nécessiteront au moins ce niveau de détail sur les particules intriquées qu'ils utiliseront. Cela nous rapproche encore plus de permettre un véritable changement radical dans ces domaines en développement rapide. Ube percée et nous souhaitons bâtir sur ce succès avec d’autres améliorations. »

 

Le document de l'équipe, intitulé "Polarization Entanglement-enabled quantum holography", est publié dans Nature Physics.

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Correlating entangled photons by radial position and momenta

More information: Hugo Defienne et al. Polarization entanglement-enabled quantum holography, Nature Physics (2021). DOI: 10.1038/s41567-020-01156-1

Journal information: Nature Physics

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Mes commentaires

Retrouvant mon internet , ma connexion et ma traduction    qui heureusement  n avait pas disparu   j ai pu la terminer  et suis toujours aussi enthousiaste sur son interet   !

J’espère que mes lecteurs aient pu voir un hologramme une fois dans leur vie  pour qu ils aient pu se rendre compte   de ce sentiment de féerique  fantastique qu  il procure  …..Mais je dois avouer  que les propriètés de  l intrication    me semblent , comme pour EINSTEIN  encore ps mel mystérieuses !!!! ….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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