Kvantno slikovno upodabljanje »duhov« s pomočjo navadne sončne svetlobe

Znanstvenikom je uspel zgodovinski podvig, saj so navadno sončno svetlobo spremenili v kvantno orodje. Prvič doslej so namreč ustvarili korelirane fotone brez uporabe laserja, kar odpira povsem nova vrata za uporabo kvantne optike zunaj laboratorijev.
Foto: Xiamen University
Foto: Xiamen University

Znanstveniki so dosegli nekaj, kar se je še pred kratkim zdelo skoraj nemogoče. Navadno sončno svetlobo so namreč uporabili za ustvarjanje kvantno povezanih parov fotonov. Ta pojav je bil do zdaj popolnoma odvisen od natančnih laboratorijskih laserjev. Raziskovalna ekipa pod vodstvom Wuhonga Zhanga in Lixianga Chena z Univerze Xiamen pa je v reviji Advanced Photonics opisala svoj delujoči eksperiment, ki namesto laserjev uporablja sonce kot edini vir za ta proces.

Pretvorba sončne svetlobe v uporaben vir za spontano parametrično pretvorbo navzdol (SPDC) prinaša velike izzive, saj svetloba na Zemlji nenehno niha v svetlosti, smeri in položaju. Vendar pa ima sončna svetloba veliko prednost, saj ne potrebuje električne energije ali zapletene opreme, kar omogoča delovanje v odročnih krajih ali vesolju. Znanstveniki so težavo z nihanjem rešili z avtomatsko napravo za sledenje soncu, podobno teleskopski montaži. Ta nenehno sledi soncu in svetlobo usmerja v 20 metrov dolgo plastično večrodovno optično vlakno, ki svetlobo vodi v temen laboratorij do nelinearnega kristala iz kalijevega titanila fosfata.

Kljub nestabilnosti naravne svetlobe je sistem uspešno ustvaril fotonske pare z močnimi prostorskimi korelacijami. Za preizkus so raziskovalci te pare uporabili za kvantno slikovno upodabljanje »duhov« (ghost imaging), kjer se slike rekonstruirajo posredno s pomočjo korelacij. Sistem s sončnim pogonom je dosegel 90,7-odstotno vidnost slike, kar je izjemno blizu 95,5-odstotni vidnosti, ki jo zagotavlja standardni 405 nm laser pri enaki moči.

Ekipa je uspešno poustvarila celo podrobno dvodimenzionalno sliko, opisano kot »obraz duha«. Širok spekter sončne svetlobe namreč pomaga podpirati kvazi-fazno usklajevanje znotraj kristala, zbiranje podatkov skozi daljša obdobja pa je izboljšalo razmerje med signalom in šumom ter zagotovilo stabilno delovanje. Ta tehnologija bi lahko bila v prihodnje ključna za kvantne informacijske sisteme v vesolju.


Vam je bila novica zanimiva?

Povejte prijateljem, da ste novico prebrali na Računalniških novicah.

Share
Prijavi napako v članku
Vas zanima več iz te teme?
Intel matične plošče

Povezave



Kaj berejo drugi?

Partnerji Računalniških novic Prikaži vse

Diamantni partner

Miklavčič marketing, d.o.o.

Zgornji Brnik 130H, 4210 Brnik aerodrom, Tel: 041 414 847

Brown Bear Team (BBT)

Gmajna 16, 1236 Trzin, Tel: 01 5622665
POSLOVNA linija – najboljši računalniki posameznega proizvajalca Računalniki iz POSLOVNE linije so tisti, na katere se lahko zanesemo, saj gre za izdelke najvišje kakovosti ... Več

Računalniške storitve mITch, Mitja Mihelič s.p.

Čolnarska ulica 3, 1310 Ribnica, Tel: 05 125 8575, 051 258 575
Ali vaše podjetje potrebuje oddelek za IT? Nekoč dostopne le za velike korporacije, danes so IT funkcije na voljo podjetjem vseh velikosti po zaslugi računalništva v oblaku in ... Več

TELEKOM SLOVENIJE d.d.

Cigaletova ulica 15, 1000 Ljubljana, Tel: 01 234 10 00
V skladu s svetovni trendi skupaj s hčerinskimi družbami doma in v tujini deluje kot enovita gospodarska Skupina Telekom Slovenije. Fiksno-mobilna konvergenca je imperativ časa. ... Več