Tudósokból álló csapat kifejlesztett egy optikai elrendezést, amellyel kvantumfényt küldhet egy lokalizációs szálon keresztül
A kísérlet sematikus illusztrációja. Kép: Alexander Demuth et al., Communications Physics
A fizikusok által végzett kísérletben egy speciálisfázisosztásos optikai szál köti össze az adót és a vevőt. Az első egy kvantumfényforrás. Nemlineáris kristályban kvantumkorrelált fotonpárokat hoz létre spontán parametrikus lefelé konverzióval.
Az előállítási folyamat során egy nagy energiájú foton fotonpárokká alakul, amelyek mindegyike alacsonyabb energiájú. Egy ilyen pár hullámhossza 810 nm.
Vevőként a fizikusok használtákegy mátrix kamera egyfoton lavina diódával (SPAD). Egy ilyen kamera a hagyományos CMOS-kameráktól eltérően olyan érzékeny, hogy rendkívül alacsony zajszint mellett képes egyedi fotonokat észlelni – magyarázzák a tudósok. Ezen kívül nagyon nagy időbeli felbontása van, így az egyes fotonok "megérkezésének" ideje nagy pontossággal ismert.
Fázisosztó szál:szálszerkezet (a), fényterjedési séma ideális (b) és valós (c) szálakban. A második esetben a fény részben szétszórt, ugrál a lokalizált módok között. Kép: Alexander Demuth et al., Communications Physics
A kísérlet során a SPAD tömb felfedezte ésazonosítsa az egy időben érkező fotonpárokat (egyezés). Mivel a párok kvantumkorrelációban állnak, a két foton egyikének helyének ismerete megmondja a másik foton helyét. A csapat tesztelte ezt a korrelációt a kvantumfény küldése előtt és után, sikeresen kimutatva, hogy a fotonok térbeli antikorrelációja valóban fennáll.
A kutatók tovább dolgoznaktechnológia fejlesztése. Különösen olyan optikai szál létrehozását tervezik, amely minimálisra csökkenti a csillapítás hatását, ami növeli a kapcsolódó adatok átviteli tartományát.
Ellentétben a hagyományos egymódusú optikaivalAz adatátvitelt egyetlen magon keresztül továbbító szálak, fázisosztásos szál (PSF) vagy fázisosztásos Anderson lokalizációs szál sok üvegszálból állnak, amelyek két különböző törésmutatóval rendelkező üvegmátrixba vannak ágyazva. Mivel az anyagban két törésmutató van, ez oldalsó rendellenességet hoz létre, ami a fény keresztirányú (kétdimenziós) Anderson lokalizációját eredményezi az anyagban.
Olvass tovább:
Mágneses vihar éri a Földet
A Hold-misszió fő veszélyének „Artemis”-nek nevezték el
A mumifikáció valódi jelentése kiderül: a tudósok mindvégig tévedtek
A borítón: egy kvantumfény továbbítására szolgáló beállítás illusztrációja. Kép: ICFO/ A. Cuevas