Mokslininkų komanda sukūrė optinę sąranką, skirtą kvantinei šviesai siųsti per lokalizacijos skaidulą
Scheminė eksperimento iliustracija. Vaizdas: Alexander Demuth ir kt., Communications Physics
Fizikų atliktame eksperimente specialusfazių dalijimosi optinė skaidula jungia siųstuvą ir imtuvą. Pirmasis yra kvantinis šviesos šaltinis. Jis generuoja su kvantine koreliacija susijusias fotonų poras per spontanišką parametrinį žemyn konvertavimą netiesiniame kristale.
Generavimo proceso metu vienas didelės energijos fotonas paverčiamas fotonų poromis, kurių kiekviena turi mažesnę energiją. Tokios poros bangos ilgis yra 810 nm.
Kaip imtuvą fizikai naudojomatricinė kamera su vieno fotono lavinos diodu (SPAD). Tokia kamera, skirtingai nei įprastos CMOS kameros, yra tokia jautri, kad gali aptikti pavienius fotonus su itin žemu triukšmo lygiu, aiškina mokslininkai. Be to, jis turi labai didelę laiko skiriamąją gebą, todėl pavienių fotonų „atvykimo“ laikas yra žinomas labai tiksliai.
Fazinio padalijimo pluoštas:pluošto struktūra (a), šviesos sklidimo idealiose (b) ir tikrosiose (c) skaidulose schema. Antruoju atveju šviesa yra iš dalies išsklaidyta, šokinėjant tarp lokalizuotų režimų. Vaizdas: Alexander Demuth ir kt., Communications Physics
Eksperimento metu SPAD masyvas atrado iridentifikuoti fotonų poras, kurios atvyksta tuo pačiu metu (sutampa). Kadangi poros yra kvantiškai koreliuojamos, žinant, kur randamas vienas iš dviejų fotonų, galima sužinoti kito fotono vietą. Komanda išbandė šią koreliaciją prieš ir po kvantinės šviesos siuntimo, sėkmingai parodydama, kad erdvinė fotonų antikoreliacija iš tiesų išlieka.
Tyrėjai toliau dirbatechnologijų tobulinimas. Visų pirma, jie planuoja sukurti optinį pluoštą, kuris sumažins slopinimo poveikį, o tai padidins susijusių duomenų perdavimo diapazoną.
Skirtingai nuo įprastų vienmodžių optiniųpluoštai, perduodantys duomenis per vieną šerdį, fazinio padalijimo pluoštą (PSF) arba Andersono lokalizacijos skaidulą su fazių padalijimu, susideda iš daugelio stiklo gijų, įterptų į stiklo matricą su dviem skirtingais lūžio rodikliais. Kadangi medžiagoje yra du lūžio rodikliai, tai sukuria šoninį sutrikimą, dėl kurio atsiranda skersinė (dvimatė) Andersono šviesos lokalizacija medžiagoje.
Skaityti daugiau:
Netrukus Žemę užklups magnetinė audra
Pagrindinis Mėnulio misijos pavojus pavadintas „Artemis“
Atskleidžiama tikroji mumifikacijos prasmė: visą tą laiką mokslininkai klydo
Viršelyje: kvantinės šviesos perdavimo sąrankos iliustracija. Vaizdas: ICFO/ A. Cuevas