Kuantum Fiber Optik Geliştirildi! İşte Özellikleri

Araştırmacılar, ışığın iki fotonlu kuantum durumlarının faz ayrımlı bir optik fiber aracılığıyla transferini gerçekleştirdi.

Bilim adamlarından oluşan bir ekip, Anderson'ın faz-ayrılmış yerelleştirme fiberinden kuantum ışığı göndermek için bir optik kurulum geliştirdi. Deneysel bir gösteri, fotonların bağlı durumunun iletim sırasında korunduğunu gösterdi. Ölçeklemeden sonraki teknoloji, kuantum iletişiminde ve kuantum anahtarlarının dağıtımında uygulama bulabilir.

İlginizi Çekebilir: Bilim İnsanları 'Kişiye Özel Kanser Tedavisi' Üzerine Çalışıyor!

Fizikçilerden Yeni Kablo: Kuantum Fiber Optik

Fizikçiler tarafından yürütülen bir deneyde, verici ve alıcıyı faz ayrımlı özel bir optik fiber birbirine bağlıyor. İlki bir kuantum ışık kaynağı. Doğrusal olmayan bir kristalde kendiliğinden parametrik aşağı dönüşüm yoluyla kuantumla ilişkili foton çiftleri üretiyor.

Üretim sürecinde, yüksek enerjili bir foton, her biri daha düşük enerjiye sahip olan foton çiftlerine dönüştürülüyor. Böyle bir çiftin dalga boyu ise 810 nm'dir.

Fizikçiler, alıcı olarak tek fotonlu çığ diyotlu (SPAD) bir matris kamera kullandı. Bilim adamları, böyle bir kameranın, geleneksel CMOS kameraların aksine, tek fotonları son derece düşük gürültü seviyeleriyle algılayabilecek kadar hassas olduğunu açıklıyor. Ek olarak, çok büyük bir zamansal çözünürlüğe sahiptir, böylece tek fotonların varış zamanı yüksek doğrulukla biliniyor.

Deney sırasında, SPAD dizisi aynı anda (çakışan) gelen foton çiftlerini algıladı ve tanımladı. Çiftler kuantum korelasyonlu olduğundan, iki fotondan birinin nerede bulunduğunu bilmek diğer fotonun yerini söylüyor. Ekip, bu korelasyonu kuantum ışığı göndermeden önce ve sonra test ederek, fotonların uzamsal antikorelasyonunun gerçekten de devam ettiğini başarıyla gösterdi.

Araştırmacılar teknolojiyi geliştirmek için çalışmaya devam ediyor. Özellikle, zayıflama etkilerini en aza indirecek ve ilişkili verilerin iletim aralığını artıracak bir optik fiber oluşturmayı planlıyorlar.

Verilerin tek bir çekirdek üzerinden iletildiği geleneksel tek modlu optik fiberlerin aksine, bir faz bölmeli fiber (PSF) veya faz bölmeli Anderson yerelleştirme fiberi, iki farklı kırılma indisine sahip bir cam matris içine gömülmüş birçok cam filamandan oluşuyor.