Оптики создали запутанные фотоны с помощью солнечного света

Ученые в основном используют лазеры для запутывания частиц. Лазеры — высокотехнологичные устройства с высоким энергопотреблением. Ученые ищут способы запутывать частицы с низким энергопотреблением. Это помогло бы масштабировать использование технологии.

Группа ученых смогла запутать фотоны с помощью солнечной энергии. Детали об их установке и параметрах квантового состояния частиц опубликованы в журнале Optica.

Исследователи долго считали, что для создания запутанности необходимо высококогерентное излучение, в котором световые волны сильно синхронизированы и показывают повторяющиеся предсказуемые паттерны взаимодействия. Именно такое излучение и генерируют лазеры.

Темные состояния продлили квантовую запутанность в 500 раз Физики впервые экспериментально создали коллективную квантовую запутанность, основанную на темных состояниях. Для этого им пришлось точно настроить резонатор, в котором находились квантовые точки. naked-science.ru

В своих предыдущих работах группа руководителя проекта профессора Роберта В. Бойда (Robert W. Boyd) теоретически обосновала и экспериментально продемонстрировала на светодиодах, что некогерентный свет также может создавать квантовую запутанность частиц.

В этой работе физики также показали, что свет может оставаться неупорядоченным по одному из своих свойств, например по направлению движения, и при этом все равно запутывать другое свойство — поляризацию.

В случае с солнечным светом, в котором содержится множество цветов, ученые использовали процесс спонтанного параметрического рассеяния. При нем пучок света взаимодействует с нелинейным оптическим кристаллом и заставляет фотоны разбиваться на пары, которые можно запутать.

Оптики использовали вместо лазерного пучка поляризованный солнечный свет с низкой пространственно-временной когерентностью. Это означает, что составные части солнечного света отличались по параметрам друг от друга, но не влияли на поляризацию фотонов.

Физики разработали способ концентрировать свет с помощью стены Ученые нашли эффективную конфигурацию фотонного кристалла с функциональной «стеной» под углом к волноводу. Созданная структура концентрирует свет в области, сравнимой с длиной волны излучения. naked-science.ru

Для того чтобы сконцентрировать солнечный свет на миллиметровом нелинейном оптическом кристалле, ученые разработали специальный состоящий только из стекла концентратор. Коническое устройство концентрировало свет, собранный линзой Френеля размером с окно, и передавало его четко в оптоволокно, по которому свет попадал к кристаллу. На кристалле фотоны претерпевали запутывание.

Физики заявили, что их запутанность на 94 процента схожа с той, которую могут создать лазеры, если принять во внимание спектральные параметры солнечного света.

«Наша работа показывает, что для создания квантовой запутанности подходит широкодоступный ресурс — солнечный свет. Это открывает новые перспективы для распространения квантовых технологий и снижения их энергопотребления. Однажды эта технология может пригодиться в открытом космосе, где можно поддерживать работу лазеров, а солнечного света еще больше, чем на поверхности Земли», — подытожил первый автор работы Ченг Ли (Cheng Li).

Рекомендуй, делись и читай сайт «Такое кино» - takoekino.pro