Bugün kullanılan birçok kuantum teknolojisi, önemli miktarda enerji tüketen güçlü lazerlere dayanmaktadır. Bu sistemler büyüdükçe ve daha yaygın hale geldikçe, elektrik ihtiyaçları artan bir endişe kaynağı haline gelebilir. Araştırmacılar şimdi şaşırtıcı bir alternatif gösterdiler: güneş ışığı kendisi kullanılarak fotonlar arasında kuantum bağlantısı oluşturulabilir.
"Kuantum bağlantısı, güvenli iletişim, ultra-precise algılama ve yüksek performanslı hesaplama gibi uygulamalar için kritiktir" dedi Cheng Li, Kanada'daki Ottawa Üniversitesi'nden recent bir mezun. "Çalışmamız, bol miktarda doğal ışık kaynaklarının kuantum bağlantısı için kullanılabileceğini gösteriyor, daha enerji verimli ve erişilebilir kuantum teknolojilerine olanak tanıyor."
Optica dergisinde yayınlanan bulgular, güneş ışığının, lazer tabanlı tekniklere benzer bağlantılılık ürettiğini gösteriyor. Bu başarı, Ottawa Üniversitesi'nden Robert Boyd'un ekibinin teorik çalışması ile Almanya'daki Max Planck Institute for the Science of Light (MPL) ekibinin yeni bir güneş konsantratörü yaratması sonucu elde edildi.
"Bu teknoloji, bir gün uyduların, uzayda halihazırda bulunan güneş ışığını kullanarak güvenli şifreleme anahtarları oluşturmasına olanak tanıyabilir, böylece borda lazer ve destek donanım ihtiyacını azaltabilir" dedi Li. "Güneş ışığı ile çalışan bağlantılık üretimi, ayrıca kuantum hesaplama ölçeğini artırmak için gerekli olan kritik bileşeni sağlayabilir, enerji yükünü artırmadan."
Araştırmacılar, güneş ışığını kullanarak bağlantılı fotonlar üretmek için spontan parametric down-conversion (SPDC) işlemine güveniyorlar. Bu işlemde, bir pomp beam bir nonlineer kristale girer ve fotonlar bağlantılı çiftler halinde bölünebilir.
"Deneysel kurulumuzu, farklı renk ve yayılma yönlerindeki farklılıkların fotonların polarizasyonunu etkilemeyeceği şekilde tasarladık" dedi Li. "Teorimiz öngörüyor ki, eğer bağlantılılık yalnızca polarizasyonda yaşıyorsa, o zaman yalnızca pompun osilasyon yönündeki düzenlilikten etkilenmeli ve yön veya renge bağlı olmamalıdır. Bu, yüksek kaliteli polarizasyon bağlantısı üretmemizi sağladı."
