O echipă de oameni de știință a dezvoltat o configurație optică pentru a trimite lumină cuantică printr-o fibră de localizare
Ilustrare schematică a experimentului. Imagine: Alexander Demuth et al., Communications Physics
Într-un experiment condus de fizicieni, un specialfibra optică cu diviziune de fază conectează emițătorul și receptorul. Prima este o sursă de lumină cuantică. Acesta generează perechi de fotoni corelați cuantici prin conversie în jos parametrică spontană într-un cristal neliniar.
În timpul procesului de generare, un foton de înaltă energie este convertit în perechi de fotoni, fiecare având o energie mai mică. Lungimea de undă a unei astfel de perechi este de 810 nm.
Ca receptor, fizicienii au folosito cameră matriceală cu o diodă de avalanșă cu un singur foton (SPAD). O astfel de cameră, spre deosebire de camerele CMOS convenționale, este atât de sensibilă încât poate detecta fotoni unici cu niveluri de zgomot extrem de scăzute, explică oamenii de știință. În plus, are o rezoluție temporală foarte mare, astfel încât timpul de „sosire” a fotonilor unici este cunoscut cu mare precizie.
Fibră de diviziune de fază:structura fibrelor (a), schema de propagare a luminii în fibre ideale (b) și reale (c). În al doilea caz, lumina este parțial împrăștiată, sărind între moduri localizate. Imagine: Alexander Demuth et al., Communications Physics
În timpul experimentului, matricea SPAD a descoperit șiidentificați perechi de fotoni care sosesc în același timp (potrivire). Deoarece perechile sunt corelate cuantic, a ști unde se găsește unul dintre cei doi fotoni indică locația celuilalt foton. Echipa a testat această corelație înainte și după trimiterea luminii cuantice, arătând cu succes că anticorelația spațială a fotonilor persistă într-adevăr.
Cercetătorii continuă să lucrezeîmbunătățirea tehnologiei. În special, ei intenționează să creeze o fibră optică care va minimiza efectele atenuării, ceea ce va crește raza de transmisie a datelor asociate.
Spre deosebire de opticul convențional monomodfibrele care transmit date printr-un singur miez, fibre de diviziune de fază (PSF) sau fibre de localizare Anderson cu diviziune de fază constă din multe filamente de sticlă încorporate într-o matrice de sticlă cu doi indici de refracție diferiți. Deoarece există doi indici de refracție în material, acest lucru creează o tulburare laterală care are ca rezultat localizarea transversală (bidimensională) Anderson a luminii în material.
Citeste mai mult:
O furtună magnetică este pe cale să lovească Pământul
Numit principalul pericol al misiunii lunare „Artemis”
Adevărata semnificație a mumificării este dezvăluită: în tot acest timp, oamenii de știință s-au înșelat
Pe copertă: o ilustrare a unei configurații pentru transmiterea luminii cuantice. Imagine: ICFO/ A. Cuevas