Күн сәулесі алғаш рет кванттық шиеленісуді генерациялау үшін қолданылды: фотондық технологиялардағы серпіліс
Халықаралық зерттеушілер тобы шоғырланған күн сәулесі кванттық-шырмалған фотондар жұбын жасай алатынын дәлелдеді. Эксперименттік нәтижелер беделді ғылыми журнал Optica басылымында жарияланды.
Жұмысқа Оттава университеті мен Макс Планк атындағы Жарық ғылымы институтының (Германия) мамандары қатысты. Зерттеудің негізгі аспектісі — шырмалған фотон жұптарын алудың стандартты әдісі болып табылатын спонтанды параметрлік төмен қарай шашырау үшін күн сәулесін сорғы көзі ретінде пайдалану. Бұл лазерлер жарықтың кванттық күйлерін дайындаудың жалғыз тиімді құралы деген қалыптасқан пікірді тікелей күмәнға айналдырады.
Неліктен бұл ойын ережелерін өзгертеді
Бұрын лазерлер жоғары когеренттілігі мен қуат тығыздығына байланысты іс жүзінде алмастырылмайтын болып саналды. Алайда жаңа жұмыс сенімді түрде көрсетеді: поляризация сақталған және ағын жеткілікті фокусталған жағдайда, күн сәулесінің кеңістіктік және уақыттық когерентсіздігі поляризациялық шырмалуды генерациялау үшін шешуші шектеу болып табылмайды.
Нәтижеге жету үшін команда жинау ауданы 1,4 м² болатын күн сәулесін шоғырландыру жүйесін құрастырды. Жарық Френель линзасымен фокусталып, шыны конустық концентратор мен көпмодалы оптикалық талшық арқылы өтіп, содан кейін сызықты емес кристаллға бағытталды.
Шығыста поляризациялық-шырмалған фотондар шамамен 94% дәлдікпен тіркелді, ал корреляциялар Белл теңсіздігін бұзды, бұл нағыз кванттық шырмалудың даусыз дәлелі болып табылады. Авторлардың бағалауы бойынша, генерацияның нормаланған тиімділігі лазерлік қондырғылармен салыстырмалы.
Практикалық маңызы мен перспективалары
Бұл тәсіл фотондық кванттық жүйелердің энергия тұтынуын түбегейлі төмендете алады. Ол энергия ресурстары өте шектеулі қолданбалар үшін — атап айтқанда, спутниктік платформалар мен планетааралық миссиялар үшін ерекше құндылыққа ие.
AWS, Nvidia және NASA жүргізген кванттық жүйелер үшін суперкомпьютерлер қажеттілігі туралы соңғы бағалаулар контекстінде бұл жетістік әсіресе уақтылы көрінеді, бұл автономды және энергия тиімді кванттық технологияларға жол ашады.
Менің көзқарасым: бұл кванттық эксперименттерге қолжетімділікті демократияландыра алатын талғампаз шешім. Қымбат лазерлік жүйелердің орнына табиғи жарық көзін пайдалану мүмкіндігі — бұл жай ғылыми қызық емес, кванттық криптография мен сенсориканың жаңа ғарыштық және далалық қолданбалары үшін әлеуетті катализатор.