Multifotoninterferens observeret ud over kohærenstid

For første gang, forskere har eksperimentelt demonstreret, hvordan multifotoninterferens med termisk lys kan observeres ud over kohærenstiden, baner vejen for en mulig ny række applikationer inden for højpræcisionsregistrering.

Holdet af forskere fra Pohang University of Science and Technology, Korea, og University of Portsmouth, Storbritannien, beskrive deres observation som et kontraintuitivt fænomen i multi-path korrelationsinterferometri med termisk lys.

Intensitetskorrelationen mellem udgangene fra to ubalancerede Mach-Zehnder interferometre (UMZI'er) med to klassisk korrelerede stråler af termisk lys ved indgangen udviser ægte andenordens interferens med en synlighed på 1/3.

Overraskende nok, andenordens interferens nedbrydes overhovedet ikke, uanset hvor meget vejlængdeforskellen i hver UMZI øges ud over kohærenslængden af ​​det termiske lys. Ud over, andenordens interferens er afhængig af forskellen mellem UMZI faserne, uafhængigt af afstanden mellem de to UMZI'er, hvilket gør denne ordning tiltalende for mulige højpræcisionsmålinger af fjerntliggende faser.

Disse resultater adskiller sig væsentligt fra resultaterne af det berømte Franson-interferometer med sammenfiltrede foton, som udviser to-foton-interferens afhængig af summen af ​​UMZI-faserne og forsvinder, når vejlængdeforskellen i hver UMZI overstiger kohærenslængden af ​​pumpelaseren.

Forskningen, "Andenordens tidsmæssig interferens med termisk lys:Interferens ud over kohærenstiden, " er offentliggjort i Fysisk gennemgangsbreve .

Dr. Vincenzo Tamma, en af ​​forskerne, ved University of Portsmouth, som først forudsagde denne effekt teoretisk med sin elev Johannes Seiler i New Journal of Physics , sagde:"Dette arbejde giver en dybere indsigt i samspillet mellem interferens og sammenhæng i multi-foton interferometri.

"Dette nye og uventede fysiske fænomen demonstreret for første gang eksperimentelt i professor Yoon-Ho Kims laboratorium vil sandsynligvis have potentiel brug til teknologiske anvendelser, herunder i højpræcisionsmetrologi og billeddannelse, især sansning af fjerne fjerne rumlige strukturer.

"De, der arbejder med teknik og teknologisk udvikling, især inden for metrologi og billeddannelse, vil være særligt interesserede, og resultaterne kunne inspirere til nye teknologiske ordninger."