Ukuran foto yang kompleks untuk kalkulasi kuantum fotonik yang cepat dan transfer data yang aman

Diagram konseptual dari metode yang digunakan untuk melakukan manipulasi struktural spasial foton menggunakan beberapa modulasi lossless yang berurutan. Kredit: Marcus Haikmeki / Universitas Tampa

Para peneliti di Laboratorium Fotonik di Universitas Tampa telah mendemonstrasikan bagaimana dua foton yang mengganggu dapat berkumpul bersama dalam berbagai bentuk. Bentuk kompleks ini berguna untuk teknologi kuantum, seperti melakukan kalkulasi kuantum fotonik cepat dan transfer data yang aman. Metode ini juga membuka kemungkinan baru untuk menciptakan teknik pengukuran dan penginderaan yang ditingkatkan.

Revolusi digital sekarang menjadi arus utama, Komputasi kuantum Dan komunikasi kuantum tumbuh dalam kesadaran lapangan. Kemungkinan kemajuan ilmiah menggunakan teknologi pengukuran yang disempurnakan dan metode baru yang dimungkinkan oleh fenomena kuantum menjadi minat khusus para peneliti di seluruh dunia.

Baru-baru ini, dua peneliti dari University of Tampa, Asisten Profesor Robert Fickler dan Peneliti Doktoral Marcus Haikamakki, telah menunjukkan bahwa interferensi bi-foton dapat dikontrol secara tepat dengan menggunakan bentuk spasial foton. Temuan mereka baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal bergengsi Physical Review Letter.

Laporan kami menunjukkan bagaimana metode pembentukan cahaya yang kompleks dapat digunakan untuk mengganggu dua cahaya kuantum dalam sebuah novel dan dengan cara yang mudah disetel, ”jelas Marcus Haikkamaki.

Foton tunggal (unit cahaya) dapat memiliki bentuk yang sangat kompleks yang diketahui berguna untuk teknologi kuantum seperti kriptografi kuantum, pengukuran super sensitif, atau fungsi komputasi kuantum yang ditingkatkan. Per Gunakan yang disebut foton struktural ini, sangat penting bahwa foton tersebut mengganggu foton lain.

“Pada dasarnya salah satu tugas terpenting dari semua aplikasi teknologi kuantum adalah meningkatkan kemampuan untuk mengelola status kuantum dengan cara yang lebih kompleks dan andal. Dalam teknologi kuantum fotonik, aktivitas ini melibatkan perubahan sifat-sifat foton tunggal serta mengganggu banyak foton satu sama lain; Robert Fickler, yang mengepalai Kelompok Optik Kuantum Eksperimental universitas, mengatakan:

Optik linier menghadirkan solusi yang menjanjikan untuk komunikasi kuantum

Perkembangan yang ditunjukkan sangat menarik dari perspektif ilmu informasi kuantum dimensi tinggi, di mana data kuantum luas tunggal digunakan daripada pembawa. Keadaan kuantum yang lebih kompleks ini tidak hanya memungkinkan pengkodean lebih banyak informasi dalam foton tetapi juga dikenal sebagai lebih kedap suara dalam pengaturan yang berbeda.

Metode yang disajikan oleh kedua peneliti menjanjikan untuk menciptakan jenis baru jaringan optik linier. Ini membuka jalan bagi skema inovatif komputasi yang ditingkatkan kuantum fotonik.

“Demonstrasi eksperimental kami yang mengelompokkan dua foton menjadi beberapa bentuk ruang kompleks merupakan langkah penting berikutnya dalam penerapan foton struktural untuk berbagai tugas meteorologi dan informasi kuantum,” tambah Marcus Hikkamaki.

Para peneliti sekarang telah memperhatikan penggunaan metode untuk mengembangkan teknik penginderaan baru yang ditingkatkan kuantum, sambil menjelajahi struktur spasial foton yang lebih kompleks dan mengembangkan metode baru untuk sistem komputasi menggunakan status kuantum.

“Kami berharap hasil ini akan menginspirasi penelitian lebih lanjut tentang batas fundamental pembentukan foton. Temuan kami dapat mengarah pada pengembangan teknologi kuantum baru, seperti komunikasi kuantum toleran suara tingkat lanjut atau skema komputasi kuantum inovatif yang mendapat manfaat dari status kuantum fotonik dimensi tinggi, “Robert Fickler menambahkan.

Referensi: “Dampak Interferensi Dua-Foton Dimensi Tinggi dalam Mode Spasial” oleh Marcus Hikkamaki dan Robert Fickler, 22 Maret 2021 Surat ulasan fisik.
DOI: 10.1103 / FizerVivelet.2626.123601

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.