Tým vědců vyvinul optické nastavení pro odesílání kvantového světla přes lokalizační vlákno
Schematické znázornění experimentu. Obrázek: Alexander Demuth a kol., Communications Physics
V experimentu, který provedli fyzikové, speciáloptické vlákno s fázovým dělením spojuje vysílač a přijímač. První je kvantový zdroj světla. Generuje kvantově korelované fotonové páry prostřednictvím spontánní parametrické down-konverze v nelineárním krystalu.
Během procesu generace se jeden vysokoenergetický foton přemění na páry fotonů, z nichž každý má nižší energii. Vlnová délka takového páru je 810 nm.
Jako přijímač použili fyzicimaticová kamera s jednofotonovou lavinovou diodou (SPAD). Taková kamera, na rozdíl od běžných CMOS kamer, je tak citlivá, že dokáže detekovat jednotlivé fotony s extrémně nízkou úrovní šumu, vysvětlují vědci. Navíc má velmi velké časové rozlišení, takže čas „příchodu“ jednotlivých fotonů je znám s vysokou přesností.
Vlákno s fázovým dělením:struktura vlákna (a), schéma šíření světla v ideálních (b) a skutečných (c) vláknech. Ve druhém případě je světlo částečně rozptýleno a přeskakuje mezi lokalizovanými režimy. Obrázek: Alexander Demuth a kol., Communications Physics
Během experimentu pole SPAD objevilo aidentifikovat dvojice fotonů, které dorazí ve stejnou dobu (shoda). Vzhledem k tomu, že páry jsou kvantově korelované, znalost, kde se jeden ze dvou fotonů nachází, říká umístění druhého fotonu. Tým testoval tuto korelaci před a po odeslání kvantového světla a úspěšně ukázal, že prostorová antikorelace fotonů skutečně přetrvává.
Výzkumníci pokračují v prácizlepšení technologie. Plánují zejména vytvoření optického vlákna, které bude minimalizovat vlivy útlumu, což zvýší rozsah přenosu souvisejících dat.
Na rozdíl od běžných jednorežimových optickýchvlákna, která přenášejí data přes jedno jádro, vlákno s fázovým dělením (PSF) nebo Andersonovo lokalizační vlákno s fázovým dělením sestávají z mnoha skleněných vláken uložených ve skleněné matrici se dvěma různými indexy lomu. Protože v materiálu jsou dva indexy lomu, vytváří to laterální poruchu, která má za následek příčnou (dvourozměrnou) Andersonovu lokalizaci světla v materiálu.
Přečtěte si více:
Na Zemi se chystá zasáhnout magnetická bouře
Pojmenováno hlavní nebezpečí lunární mise "Artemis"
Je odhalen skutečný význam mumifikace: celou tu dobu se vědci mýlili
Na obálce: ilustrace nastavení pro přenos kvantového světla. Obrázek: ICFO/ A. Cuevas