Екип от учени е разработил оптична настройка за изпращане на квантова светлина през локализиращо влакно
Схематична илюстрация на експеримента. Изображение: Alexander Demuth et al., Communications Physics
В експеримент, проведен от физици, специаленоптичното влакно с фазово разделяне свързва предавателя и приемника. Първият е квантов източник на светлина. Той генерира квантово корелирани фотонни двойки чрез спонтанно параметрично преобразуване надолу в нелинеен кристал.
По време на процеса на генериране един високоенергиен фотон се преобразува в двойки фотони, всеки от които има по-ниска енергия. Дължината на вълната на такава двойка е 810 nm.
Като приемник, използван от физицитематрична камера с еднофотонен лавинен диод (SPAD). Такава камера, за разлика от конвенционалните CMOS камери, е толкова чувствителна, че може да открива единични фотони с изключително ниски нива на шум, обясняват учените. В допълнение, той има много голяма времева разделителна способност, така че времето на "пристигане" на единични фотони се знае с висока точност.
Влакно с фазово разделяне:структура на влакното (а), схема на разпространение на светлината в идеални (б) и реални (в) влакна. Във втория случай светлината е частично разпръсната, прескачайки между локализираните режими. Изображение: Alexander Demuth et al., Communications Physics
По време на експеримента масивът SPAD откри иидентифицирайте двойки фотони, които пристигат по едно и също време (съвпадение). Тъй като двойките са квантово корелирани, знанието къде се намира един от двата фотона показва местоположението на другия фотон. Екипът тества тази корелация преди и след изпращане на квантова светлина, като успешно показва, че пространствената антикорелация на фотоните наистина продължава.
Изследователите продължават да работятподобряване на технологията. По-специално, те планират да създадат оптично влакно, което ще сведе до минимум ефектите от затихването, което ще увеличи обхвата на предаване на свързаните данни.
За разлика от конвенционалните едномодови оптичнивлакна, които предават данни през едно ядро, влакно с фазово разделяне (PSF) или локализиращо влакно на Anderson с фазово разделяне се състои от много стъклени нишки, вградени в стъклена матрица с два различни индекса на пречупване. Тъй като в материала има два индекса на пречупване, това създава странично разстройство, което води до напречна (двуизмерна) локализация на светлината на Андерсън в материала.
Прочетете още:
Магнитна буря е на път да удари Земята
Назоваха основната опасност от лунната мисия "Артемида"
Истинското значение на мумифицирането е разкрито: през цялото това време учените са грешали
На корицата: илюстрация на настройка за предаване на квантова светлина. Изображение: ICFO/ A. Cuevas