צוות מדענים פיתח מערך אופטי לשליחת אור קוונטי דרך סיב לוקליזציה
המחשה סכמטית של הניסוי. תמונה: Alexander Demuth et al., Communications Physics
בניסוי שנערך על ידי פיזיקאים, מיוחדסיב אופטי חלוקת פאזות מחבר את המשדר והמקלט. הראשון הוא מקור אור קוונטי. הוא יוצר זוגות פוטונים בקורלציה קוונטית באמצעות המרת מטה פרמטרית ספונטנית בגביש לא ליניארי.
במהלך תהליך היצור, פוטון אחד בעל אנרגיה גבוהה הופך לזוגות של פוטונים, שלכל אחד מהם יש אנרגיה נמוכה יותר. אורך הגל של זוג כזה הוא 810 ננומטר.
כמקלט, פיזיקאים השתמשומצלמת מטריצה עם דיודת מפולת חד פוטון (SPAD). מצלמה כזו, בניגוד למצלמות CMOS קונבנציונליות, כל כך רגישה שהיא יכולה לזהות פוטונים בודדים עם רמות רעש נמוכות במיוחד, מסבירים המדענים. בנוסף, יש לו רזולוציה טמפורלית גדולה מאוד, כך שזמן "הגעתם" של פוטונים בודדים ידוע בדיוק רב.
סיב חלוקת פאזות:מבנה סיבים (א), ערכת התפשטות האור בסיבים אידאליים (ב) וממשיים (ג). במקרה השני, האור מפוזר חלקית, קופץ בין מצבים מקומיים. תמונה: Alexander Demuth et al., Communications Physics
במהלך הניסוי, מערך SPAD גילה ולזהות זוגות של פוטונים שמגיעים באותו זמן (התאמה). מכיוון שהזוגות נמצאים בקורלציה קוונטית, הידיעה היכן נמצא אחד משני הפוטונים מעידה על מיקומו של הפוטון השני. הצוות בדק את המתאם הזה לפני ואחרי שליחת אור קוונטי, והראה בהצלחה שהקשר האנטי-קורלציה המרחבי של פוטונים אכן נמשך.
החוקרים ממשיכים לעבוד עלשיפור הטכנולוגיה. בפרט, הם מתכננים ליצור סיב אופטי שימזער את השפעות הנחתה, מה שיגדיל את טווח השידור של הנתונים הקשורים.
שלא כמו אופטי רגיל עם מצב יחידסיבים המעבירים נתונים דרך ליבה אחת, סיב חלוקת שלב (PSF) או סיב לוקליזציה של אנדרסון עם חלוקת שלב מורכב מחוטי זכוכית רבים המשובצים במטריצת זכוכית עם שני מדדי שבירה שונים. מכיוון שיש שני מדדי שבירה בחומר, הדבר יוצר הפרעה לרוחב הגורמת לוקליזציה רוחבית (דו-ממדית) של אנדרסון של האור בחומר.
קרא עוד:
סופה מגנטית עומדת לפגוע בכדור הארץ
נקראה הסכנה העיקרית של משימת הירח "ארטמיס"
המשמעות האמיתית של חניטה מתגלה: כל הזמן הזה, מדענים טעו
על הכריכה: איור של מערך העברת אור קוונטי. תמונה: ICFO/ A. Cuevas