🟠تولید درهم‌تنیدگی کوانتومی با استفاده از نور خورشید به جای لیزر

🔹 پژوهشگران در یک دستاورد مهم، موفق شده‌اند با استفاده مستقیم از نور خورشید، #درهم‌تنیدگی_کوانتومی میان فوتون‌ها ایجاد کنند. این فناوری جدید که نتایج آن در Optica منتشر شده است، می‌تواند جایگزینی برای لیزرهای پرمصرف در فناوری‌های کوانتومی باشد و راه را برای توسعه سیستم‌های کم‌مصرف‌تر و در دسترس‌تر هموار کند.

🔸 این موفقیت حاصل ترکیب یافته‌های نظری تیم «رابرت بوید» در دانشگاه اوتاوا کانادا و یک متمرکزکننده خورشیدی جدید است که توسط تیم «هانیه فتاحی» در مؤسسه ماکس پلانک در علوم نور (MPL) آلمان توسعه یافته است. به گفته «چنگ لی»، نویسنده ارشد این پژوهش، این فناوری در آینده می‌تواند به ماهواره‌ها اجازه دهد تا با استفاده از نور فراوان خورشید در فضا، کلیدهای رمزنگاری امن تولید کنند و نیاز به لیزرها و سخت‌افزارهای پشتیبان روی عرشه را به‌شدت کاهش دهند.

❗️ پیش از این تصور می‌شد که برای ایجاد درهم‌تنیدگی کوانتومی، حتماً به نور همدوس (مانند لیزرها که نوری با یک رنگ و کاملاً هماهنگ تولید می‌کنند) نیاز است. اما در این پژوهش، محققان با استفاده از فرایند «تبدیل به پایین پارامتریک خودبه‌خودی» (SPDC)، نور نامنسجم خورشید را به یک کریستال غیرخطی تاباندند تا فوتون‌ها را به جفت‌های درهم‌تنیده تقسیم کنند. آن‌ها نشان دادند که با وجود نامنسجم بودن نور خورشید از نظر فضایی و زمانی و دربرداشتن رنگ‌های مختلف، می‌توان فوتون‌هایی با درهم‌تنیدگی قطبشی با کیفیت بالا تولید کرد.

🔹 یکی از چالش‌های اصلی این آزمایش، متمرکز کردن نور خورشید روی یک کریستال کوچک در ابعاد میلی‌متر بود. برای حل این مشکل، تیم مؤسسه ماکس پلانک یک متمرکزکننده خورشیدی تمام‌شیشه‌ای و مخروطی‌شکل طراحی کرد که می‌تواند نور جمع‌آوری‌شده توسط یک عدسی فرنل (تقریباً به اندازه یک پنجره معمولی) را درون یک فیبر نوری به ضخامت تار موی انسان متمرکز کند.

🔸 آزمایش‌های محیطی نشان داد که درهم‌تنیدگی تولیدشده از نور خورشید حدود ۹۴ درصد مشابه یک حالت کاملاً درهم‌تنیده است. علاوه بر این، فوتون‌های تولیدشده نامساوی بل را نقض کردند که اثبات می‌کند این همبستگی ریشه کاملاً کوانتومی دارد و با فیزیک کلاسیک قابل توضیح نیست. پژوهشگران اکنون در حال کار برای بهبود روشنایی و کیفیت این سیستم جهت استفاده عملیاتی در خارج از آزمایشگاه هستند.

📎لینک خبر
‼️لینک مقاله در Optica

🔸🔸🔸🔸🔸🔸
🔗 Website
🔗 Telegram
🔗 LinkedIn
#اخبار #اپتیک_کوانتومی