KAIST, çok hızlı kuantum ışığının ölçümünü iyileştirdi
KAIST araştırmacıları, çok kısa süreli kuantum ışığının ölçümünü iyileştiren bir sinyal işleme yöntemi geliştirdi. Hakemli çalışma, algılayıcının ürettiği elektriksel sinyallerden ölçüm sonucunun nasıl çıkarıldığını değiştiriyor. Sinyallerin zaman içindeki ilişkilerinden yararlanan yöntem, ışığın izini gürültüden ayırmayı kolaylaştırıyor. Gelişme, var olan kuantum durumunun daha iyi okunmasına odaklanıyor; çalışmanın merkezinde ışığı ölçen algılayıcının yanıtı bulunuyor.
Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nün, kısaca KAIST'in araştırmacıları, çok hızlı kuantum ışığının ölçümünü iyileştiren bir sinyal işleme yöntemi geliştirdi. Yeni yaklaşım, algılayıcının elektriksel sinyallerinden ölçüm sonucunun nasıl çıkarıldığını değiştiriyor. Çok kısa ışık darbelerinin taşıdığı kuantum durumlarını okumak, yararlı sinyal elektronik gürültüyle iç içe geçtiğinde güçleşiyor. Ekip bu ayrımı, sinyallerin zaman içindeki ilişkilerinden yararlanarak iyileştiriyor.[1], [2]
Algılayıcının yanıtı tek bir darbenin ötesine yayılıyor
Homodin ölçümde ışık, bir başvuru ışık alanıyla girişime sokuluyor; böylece kuantum durumunun bir bileşeni ölçülebiliyor. Kısa bir darbenin algılayıcıda oluşturduğu yanıt zamana yayılıyor. Bu nedenle yalnızca tek bir andan örnek almak, ölçümde kullanılabilecek bilginin bir bölümünü dışarıda bırakabiliyor. Communications Physics'te yayımlanan hakemli çalışma, farklı anlardaki sinyalleri seçilmiş zaman ağırlıklarıyla birleştiriyor. Böylece yayılan yanıtın daha geniş bir bölümü ölçüme katılıyor.[1]
Zaman ağırlıkları ışık sinyalini gürültüden ayırıyor
Ekip, optik atım gürültüsü ile elektronik gürültüyü ayrı ayrı inceleyip algılayıcı örneklerinin ağırlıklarını hesapladı. Işık darbeleriyle eşzamanlı sinyallerin zaman özellikleri, elektronik gürültüden farklıydı. Seçilen ağırlık, kuantum optiğinde sıkıştırma ve ters sıkıştırma adı verilen iki ölçüm düzeyini daha belirgin kıldı. İyileşme, algılayıcının yanıtını işlemekten geliyor; ışık kaynağının fiziksel gücü artırılmadı. Çalışma bu sinyal işleme yaklaşımını deneyde kullanılan ışık darbeleri ve ölçüm düzeni üzerinde sınadı.[1]
