Amikor a napfény is elvégzi a kvantumtrükköt

Először kicsit hihetetlennek tűnt, hogy a napfény – az, ami mindennap az arcunkra esik – ugyanazt a kvantumoptikai munkát el tudja végezni, mint a laborokban használt drága lézerek.

De a kutatók megcsinálták.

Miért volt eddig lézer kell?

A kvantumoptika egyik alapművelete az volt, hogy egy nagyon stabil, erős lézert különleges kristályba irányítottak. Ez a kristály kettéosztotta a fényt, és egymáshoz kötött fotonpárokat hozott létre. A módszer neve SPDC, de a lényeg az, hogy a lézernek tökéletesnek kellett lennie. Tiszta, egyenletes, stabil.

Ez pedig azt jelentette, hogy csak klímás, jól felszerelt laborokban lehetett dolgozni. Drága, bonyolult és mozgathatatlan volt az egész.

Nem kell feltétlenül a tökéletes fény

A kutatók rájöttek, hogy nem feltétlenül kell a lézer tökéletessége. Még a rendezetlenebb, részben rendezetlen fény is képes ilyen fotonpárokat létrehozni. A fénynek csak bizonyos tulajdonságai kelljenek – és ezek a tulajdonságok átadódnak a keletkező fotonoknak is.

Így jött a kérdés: mi van a napfénnyel?

A napfény folyamatosan változik. Erőssége, iránya, intenzitása mind mozog. Pont az ellentéte annak, amit a kvantumkutatók általában keresnek. De pont ez a nagy lehetőség is: a napfény ingyen van, nincs szükség áramra, és bárhol használható.

A kínai kísérlet

A Xiamen Egyetem kutatói nem csak elméletben gondolkodtak. Konkrétan megépítettek egy rendszert.

Egy napkövető szerkezetet állítottak fel, ami egész nap a napot követte. A napfényt egy húszméteres optikai szálba vezették, ami a laborba szállította. Ott egy speciális kristályra esett a fény, és létrejöttek az összefonódott fotonpárok.

Egyszerű ötlet, de új megközelítés.

Valóban működött

A napfény változékonysága ellenére a rendszer létrehozott összefüggő fotonpárokat. Ezekkel a párokkal „szellemképezést” végeztek – vagyis kvantumos képalkotást. Nem a fényt magát rögzítették, szűrve az összefüggésekből állították össze a képet.

A rendszer 90,7 százalékos képtisztaságot ért el. A hasonló teljesítményű lézerek 95,5 százalékot. A napfény közel van hozzá – és ingyen van.

A kutatók még egy részletes képet is létrehoztak ezzel a technikával. Azt nan

A kutatók még egy részletes képet is létrehoztak ezzel a technikával. Azt „szellemarcnak” nevezték.