Kuitua kvanttiviestinnälle

29.11.2022

ICFO-kvanttikuitua-500-t.jpgICFO:n, Corning Incorporatedin, Micro Photon Devicesin ja Politecnico di Milanon tutkijat ovat osoittaneet onnistuneesti kaksifotonisen valon kvanttitilojen siirron faasierotellun Anderson-lokalisaatio -toimisen optisen kuidun läpi.

50-luvun lopulla fyysikko Philip W. Anderson osoitti teoreettisesti, missä olosuhteissa epäjärjestyneessä järjestelmässä oleva elektroni voi joko liikkua vapaasti järjestelmän läpi kokonaisuutena tai olla sidottu tiettyyn paikkaan "lokalisoituneena elektronina". Tämä epäjärjestynyt järjestelmä voi olla esimerkiksi epäpuhtauksia sisältävä puolijohde.

Myöhemmin samaa teoreettista lähestymistapaa sovellettiin erilaisiin epäjärjestyneisiin järjestelmiin ja pääteltiin, että myös valo voisi kokea Andersonin lokalisoinnin.

Sittemmin tehdyt kokeet ovat osoittaneet Andersonin lokalisoinnin optisissa kuiduissa. Nämä kokeet osoittivat ilmiön klassisella valolla mutta nyt ICFO-tutkijat kumppaneineen osoittivat sen kvanttivalolla - valolla, joka koostuu kvanttikorreloivista tiloista.

Toisin kuin perinteiset yksimuotoiset optiset kuidut, joissa data siirretään yhden ytimen kautta, faasierotettu kuitu (PSF) tai faasierotettu Andersonin lokalisointikuitu on valmistettu useista lasisäikeistä, jotka on upotettu lasimatriisiin, jossa on kaksi erilaista taitekerrointa.

Valmistuksessa sulasta borosilikaattilasia vedetään kuiduksi, jossa toinen kahdesta eri taitekertoimen faasista pyrkii muodostamaan pitkänomaisia lasisäikeitä. Koska materiaalissa on kaksi taitekerrointa, tämä aiheuttaa niin sanotun lateraalihäiriön, joka johtaa valon poikittaiseen (2D) Anderson lokalisoitumiseen materiaalissa.

Optisten kuitujen valmistuksen asiantuntija Corning-yhtiö loi optisen kuidun, joka voi levittää useita optisia säteitä yhdessä optisessa kuidussa hyödyntämällä Andersonin lokalisointia. Toisin kuin moniytimiset kuitukimput, tämä PSF osoittautui erittäin sopivaksi tällaisiin kokeisiin, koska monet rinnakkaiset optiset säteet voivat edetä kuidun läpi minimaalisella etäisyydellä niiden välillä.

Tämän tutkimuksen tulokset ovat osoittaneet tämän lähestymistavan olevan potentiaalisesti houkutteleva tekniikan skaalautuvalle valmistusprosessille sekä reaalimaailman kvanttikuvaukseen tai kvanttiviestintään, erityisesti korkearesoluutioisen endoskopian, lomittumisjakauman ja kvanttiavainjakelun aloilla.

Aiheesta aiemmin:

Kvanttitiedonsiirtoa nykyisissä kuituverkoissa

Lomittumista 50 kilometrissä valokuitua

25.03.2023Synteesikaasua ja akkuvarausta auringonvalosta
24.03.2023Kubitit pistävät uuden spinin magnetismiin
23.03.2023Valon ja materiaalin yhdistäminen optimoi näytön kirkkauden
22.03.2023Kaksiulotteista piikarbidia ja perovskiittioksinitridia
21.03.2023Valoemissio ilman teoriaa
20.03.2023Aurinkokennoa rullalta rullalle
18.03.2023Sähköisesti ohjattua passiivista säteilyjäähdytystä
17.03.2023Ferrosähköinen HEMT-transistori
16.03.2023Yhden fotonin emittereitä piille
15.03.2023Fononit, kvanttipiste ja grafeeni
14.03.2023Kestomagneettisuutta tuottaen
13.03.2023Aivoissa valmistuvat elektrodit
12.03.2023Hiilinanoputki kvanttibittien kodiksi
09.03.2023Ionit kuriin perovskiittisissa aurinkokennoissa
08.03.2023Käsialakuvion ennätysmäistä tunnistusta
07.03.2023Suprajohdekubitteja kolmessa ulottuvuudessa
06.03.2023Kevyempiä ja pehmeämpiä ja robotteja
04.03.2023Ihmisen aivosoluilla toimiva tietokone?
03.03.2023Metapinnoilla kohti 6G:tä
02.03.2023Pietsosähköakustiikalla kevyempää RF-tekniikkaa
01.03.2023Uudenlaisia ratkaisuja pienen koon tehokäyttöihin
01.03.2023Molekyylielektroniikan airueita
28.02.2023Antureita mikrobien nanolangoista
27.02.2023Neljän elektronin litium-ilma akku
24.02.2023Uusia eväitä kubiteille
23.02.2023Lämmönhallintaa karheille pinnoille
22.02.2023Erittäin lupaavia elektrolyyttiehdokkaita
21.02.2023Mekaanisesti mukautuva antenni
20.02.2023Litimumniobaattia piin kaveriksi
18.02.2023Merkittäviä läpimurtoja perovskiiteissä
17.02.2023Perovskiittiä vihreän vedyn tuotantoon
17.02.2023Skyrmionit lukevat käsialaa
16.02.2023Kubitteja laaksoissa, flip-floppina ja perovskiitissä
15.02.2023Monipuolinen ferrosähköisyys
14.02.2023Strukturoidun valon vääristymättömiä muotoja
13.02.2023Topologinen akustinen aaltoputki
10.02.2023Kvanttitietokoneen ionikubitit siirtyvät hienosti
09.02.2023Lämpöä siirtävä kvasihiukkanen
08.02.2023Pehmusteella tehostettua perovskiittia
07.02.2023Ledit pinoon tarkasti
06.02.2023Suurta energian keruuta pienestä liikkeestä
04.02.2023Älykäs piilolinssi ja vauvanvaippa
03.02.2023Kvanttisimulointia analogisesti ja koneoppimisella
02.02.2023Sähköisesti kytkettävää kidesymmetriaa ja suprajohtavuutta
01.02.2023Pystysuuntainen sähkökemiallinen transistori
31.01.2023Matematiikkaa valon nopeudella
30.01.2023Monikäyttöinen kaksiulotteinen
28.01.2023Aaltoputkia ilmaan ja salamalle
27.01.2023Edistystä suprajohteisissa kubiteissa
26.01.2023Pienempiä ja halvempia virtausakkuja
25.01.2023Kaksiulotteisia kiekkoalustoille
24.01.2023Virstanpylväs valotoimiselle elektroniikalle
23.01.2023Topologiaa optiseen kuituun
23.01.2023Riittävätkö alkuaineet
21.01.2023Hengittävä superkondensaattori
20.01.2023Terahertsinen langaton linkki
19.01.2023Elektroninen silta kaksiulotteisissa
18.01.2023Kosmiset säteet salausmenetelmänä
17.01.2023Spinit hallintaan miljardin kubitin sirulla
16.01.2023Ihmiskeho auttaa hukkaenergian keräämistä
15.01.2023Rele grafeenista
14.01.2023Pienten lentäjien lennonhallintaa
13.01.2023Tehokkaita sirukokoisia näkyvän valon lasereita
12.01.2023Perovskiittien älykalvoja ja itsekorjautuvutta
11.01.2023Moduuli kvantti-informaation siirrolle
10.01.2023Litium-rikki akut askeleen lähempänä
09.01.2023Aktiivinen pikselianturi
07.01.2023Halpaa ja kestävää vetyä aurinkovoimalla
06.01.2023Uusia näkymiä infrapunan alueilla
05.01.2023Symmetrian voimalla uusia kvanttitekniikoita
04.01.2023Lämpöä voidaan käyttää laskentaan
04.01.2023Valolla käskyttävä sydämentahdistin
03.01.2023Kohti puolijohteisia kvanttitietoverkkoja
02.01.2023Vuorovaikutuksettomia mittauksia
30.12.2022Kestävämpiä ja ohuempia aurinkokennoja
29.12.2022Kaksiulotteista ferrimagnetismia grafeeniin
28.12.2022Syvästi oppinut atomien kokoaja
27.12.2022Neljäs ulottuvuus 3D-tulostukseen
23.12.2022Uusia vahvoja perusteita grafeenielektroniikalle
22.12.2022Mikropallopari muuttaa mikroaallot valoksi
21.12.2022Hiilinanoputkia ja atomeja energian varastoinnille
20.12.2022Monipuolistuvat transistorit
19.12.2022Tekoäly pakkaa ja 3D-tulostettu dekooderi purkaa
17.12.2022Vihreää vetyä ja eteeniä
16.12.2022Sirulle sopiva laserisolaattori
15.12.2022Romuelektroniikan kulta lääkkeitä katalysoimaan
14.12.2022Logiikkaa optiselle laskennalle
13.12.2022Kvanttivalon värin muuttaminen sirulla
12.12.2022Demonit ja timantit avuksi
09.12.2022Grafeenin avulla "transistori" suprajohtavuudelle
08.12.2022Pietsosähköä halliten ja tehostaen
07.12.2022Neljä ulottuvuutta kvanttiviestintään
06.12.2022Akkuelektrodeita kehittäen
05.12.2022Uusi konsepti aurinkokennoille
02.12.2022Monitoimiset metapintojen antennit
01.12.2022Paremmilla transistoreilla vai peräti ilman
30.11.2022Kasvihuonekaasu CO2 akun komponentiksi
29.11.2022Kuitua kvanttiviestinnälle
28.11.2022Älykkäästi reagoivaa materiaalia
25.11.2022Aikalinssi tuottaa ultranopeita pulsseja

Näytä lisää »