Eigen RadarBilim
Analiz

Atomlardan gelen fotonlar, 20 metrelik fiberde programlanabilir durumlar taşıdı

Laboratuvar deneyinde tek fotonlarla yüksek boyutlu kuantum durumları hazırlandı ve 20 metrelik optik fiberden geçirildi. Fotonların uzun eşevreliliği girişimi korurken, ışığın giriş biçiminin ayarlanması çıkıştaki uzamsal düzeni denetledi. Hakemli çalışma, kuantum bilgisinin taşınmasına yönelik bir yapıtaşı sunuyor. Daha yüksek boyutlarda azalan foton sayısı ve çevresel değişimler, düzeneğin başarımını sınırlıyor.

Bilim··Gece
Bir optik laboratuvar düzeneğinde, kıvrılmış fiber kablonun iki ucu ayrı hassas bağlantı yuvalarına uzanıyor.

Bir fotonda birden çok uzamsal durum

Optik fiberden geçen bir foton, ışığın farklı uzamsal biçimlerini taşıyabiliyor. Bu biçimlerin genliklerini ve göreli fazlarını denetlemek, ikiden fazla kuantum durumuyla bilgi kodlamaya olanak sağlıyor. Hakemli deneyde sıcak rubidyum atomlarından üretilen tek fotonlar, kalibre edilmiş çok modlu fiberle birleştirildi. Kuantum Fourier dönüşümü gibi matematiksel işlemlerin tarif ettiği çıkış durumları hazırlandı.[1]

Girişteki ayar, fiberin karıştırdığı ışığı düzenliyor

Çok modlu fiber, ışık ilerledikçe uzamsal biçimleri birbirine karıştırıyor. Ekip, bu etkiyi ölçüp sayısal optik faz eşleniklemeyle ışığın giriş biçimini ayarladı. Eşlikçi bir fotonun algılanması, deneyde kullanılan fotonun varlığını haber verdi. Uzun eşevrelilik, farklı biçimlerde ilerleyen katkıların girişim yapabilmesini korudu. Deneylerde 2 ve 20 metrelik fiberler kullanıldı; durum hazırlama yedi boyuta kadar genişletildi.[1]

Boyut arttıkça foton sayımı zorlaşıyor

Çıkış biçimlerinin sayısı arttığında her birinde daha az foton algılanıyor. Kayıplar, artık karışma ve kalibrasyon hataları böylece daha etkili hale geliyor. Uzun fiber çevresel değişimlere de daha duyarlıydı. Girişin hazırlanması ile hedef eşlemenin aynı modülatörde kodlanması nedeniyle bulgu, kalibre edilmiş bir alt uzayda programlanabilir durum hazırlamayı tanımlıyor. Araştırma 20 metrenin ötesindeki erişim mesafesini belirlemedi; sürekli çalışan bir iletişim ağı da göstermedi.[1]

Kaynakça

  1. Haber kaynağınpj Quantum InformationTek fotonun uzamsal durumları fiber içinden geçtikten sonra denetlendi↩1↩2↩3