Znanstvenici dokazali: Sunčeva svjetlost može stvoriti kvantno spregnute fotone bez lasera
Međunarodni tim fizičara objavio je u časopisu Optica dokaz da prirodna Sunčeva svjetlost, uz poseban sustav koncentracije, može proizvesti kvantno spregnute parove fotona s točnošću od 94 posto, otvarajući put energetski učinkovitijim kvantnim tehnologijama.

Međunarodni tim fizičara dokazao je da laseri više nisu jedini način za postizanje kvantne sprege (entanglement) fotona. U laboratorijskom eksperimentu znanstvenici su pokazali da se prirodna Sunčeva svjetlost može iskoristiti za proizvodnju parova kvantno spregnutih fotona, a istraživanje je objavljeno u znanstvenom časopisu Optica.
Otkriće je važno jer velika potrošnja energije predstavlja ozbiljnu prepreku širenju kvantnih tehnologija. U fotonskim kvantnim sustavima znatan dio energije troši se upravo na rad lasera, čija se visoka optička koherencija dugo smatrala nužnom za pripremu kvantnih stanja svjetlosti.
Podržavate li LGBT sobu u stalnom postavu Muzeja grada Zagreba?
Učitavanje ankete…
Neformalna anketa čitatelja.
Pitanje je hipotetsko: muzej navodi da odluka o posebnoj sobi nije donesena.
Istraživači su koristili proces spontanog parametarskog pretvaranja naniže (SPDC), potaknut Sunčevom svjetlošću, te uspješno detektirali polarizacijski spregnute parove fotona. Izmjereno generiranje fotonskih parova pokazalo se usporedivim s onim dobivenim SPDC procesom pokretanim laserom.
Voditelj istraživanja Cheng Li objasnio je da su ranija istraživanja vjerojatno prerano odbacila Sunčevu svjetlost jer nisu u potpunosti uzela u obzir različite dimenzije koherencije. Naglasio je da, sve dok je zraka savršeno polarizirana, njezina prostorna ili vremenska nekoherencija ne bi trebala spriječiti stvaranje polarizacijske spregnutosti.
Budući da se Sunčeva svjetlost u prirodi raspršuje po širokom području, njezino usmjeravanje u nelinearni optički kristal širine svega nekoliko milimetara predstavljalo je poseban izazov. Tim je stoga izradio konusni stakleni sustav koji prikuplja svjetlost s površine od 1,4 četvorna metra i fokusira je na širinu otprilike poput ljudske vlasi, pri čemu se svjetlost višekratno odbija unutar stošca prema vrhu prije nego što kroz optičko vlakno pokrene proces SPDC-a.
Laboratorijska ispitivanja pokazala su da sustav pokretan Sunčevom svjetlošću postiže performanse usporedive s laserskim sustavima, uz točnost od 94 posto.
Prema riječima Chenga Lija, ključ je u tome da se različiti stupnjevi slobode svjetlosti međusobno ne ometaju tijekom procesa. Sunčeva je svjetlost, kaže, sasvim sposobna stvoriti spregnute fotone, pod uvjetom da se dovoljna količina svjetlosti usmjeri u nelinearni kristal koji pokreće SPDC.
Suautorica studije Hanieh Fattahi istaknula je da je Sunčeva svjetlost obilan i pouzdan resurs u mnogim okruženjima, osobito u svemiru, te da bi mogućnost izravnog generiranja kvantno spregnutih fotona iz Sunčeve svjetlosti mogla omogućiti jednostavnije i otpornije kvantne sustave za satelite i buduće duboke svemirske misije, posebno u resursno ograničenim okruženjima poput arktičkih područja. Dodala je i da se nada da će ovaj rad potaknuti nova istraživanja u nelinearnoj i kvantnoj optici.
Komentari
IBAN: HR21 2402 0061 1013 3532 2 · poziv na broj: 99
Revolut: revolut.me/narodnireporteri
Je li Mliječna staza oblikovala Zemljine kontinente?

