Tím vedcov vyvinul optické nastavenie na posielanie kvantového svetla cez lokalizačné vlákno
Schematické znázornenie experimentu. Obrázok: Alexander Demuth a kol., Communications Physics
V experimente, ktorý uskutočnili fyzici, špeciálneoptické vlákno s fázovým delením spája vysielač a prijímač. Prvým je kvantový svetelný zdroj. Vytvára kvantovo korelované páry fotónov prostredníctvom spontánnej parametrickej konverzie smerom nadol v nelineárnom kryštáli.
Počas procesu generovania sa jeden vysokoenergetický fotón premení na páry fotónov, z ktorých každý má nižšiu energiu. Vlnová dĺžka takéhoto páru je 810 nm.
Ako prijímač použili fyzicimaticová kamera s jednofotónovou lavínovou diódou (SPAD). Takáto kamera je na rozdiel od bežných CMOS kamier taká citlivá, že dokáže detekovať jednotlivé fotóny s extrémne nízkou úrovňou šumu, vysvetľujú vedci. Okrem toho má veľmi veľké časové rozlíšenie, takže čas „príchodu“ jednotlivých fotónov je známy s vysokou presnosťou.
Vlákno s fázovým delením:štruktúra vlákna (a), schéma šírenia svetla v ideálnych (b) a skutočných (c) vláknach. V druhom prípade je svetlo čiastočne rozptýlené a preskakuje medzi lokalizovanými režimami. Obrázok: Alexander Demuth a kol., Communications Physics
Počas experimentu pole SPAD objavilo aidentifikovať dvojice fotónov, ktoré prichádzajú v rovnakom čase (zhodujú sa). Keďže páry sú kvantovo korelované, vedieť, kde sa nachádza jeden z dvoch fotónov, hovorí o polohe druhého fotónu. Tím testoval túto koreláciu pred a po odoslaní kvantového svetla a úspešne ukázal, že priestorová antikorelácia fotónov skutočne pretrváva.
Výskumníci pokračujú v prácizlepšenie technológie. Plánujú najmä vytvorenie optického vlákna, ktoré bude minimalizovať vplyvy útlmu, čím sa zvýši rozsah prenosu súvisiacich dát.
Na rozdiel od bežnej jednorežimovej optikyvlákna, ktoré prenášajú dáta cez jedno jadro, vlákno s fázovým delením (PSF) alebo Andersonovo lokalizačné vlákno s fázovým delením pozostáva z mnohých sklenených vlákien uložených v sklenenej matrici s dvoma rôznymi indexmi lomu. Keďže v materiáli sú dva indexy lomu, vytvára to laterálnu poruchu, ktorá vedie k priečnej (dvojrozmernej) Andersonovej lokalizácii svetla v materiáli.
Čítaj viac:
Zem sa chystá zasiahnuť magnetická búrka
Pomenoval hlavné nebezpečenstvo lunárnej misie "Artemis"
Odhaľuje sa skutočný význam mumifikácie: vedci sa celý ten čas mýlili
Na obálke: ilustrácia nastavenia na prenos kvantového svetla. Obrázok: ICFO/ A. Cuevas