تاکنون تصور میشد آزمایشهای پیشرفته اپتیک کوانتومی ناگزیر به استفاده از لیزرهای پایدار و پرمصرف هستند. اما پژوهشگران دانشگاه شیامن چین با ابداع یک ردیاب خودکار خورشیدی، موفق شدهاند نور خورشید را به فیبر نوری هدایت کرده و جفت فوتونهای همبسته تولید کنند. این دستاورد که با تکنیک «تصویربرداری روح» تأیید شده، راه را برای سیستمهای کوانتومی غیرفعال و قابل استفاده در فضا و مناطق دورافتاده هموار میکند.
آزمایشهای اپتیک کوانتومی معمولاً به لیزرهای کنترلشده برای ایجاد جفت فوتونهای درهمتنیده یا همبسته وابسته هستند.
پژوهشگران تا پیش از این تصور میکردند که نور خورشید به دلیل نوسانات شدید در روشنایی و زاویه، نمیتواند جایگزین عملی برای لیزر باشد.
به نقل از SciTechDaily، گروهی از پژوهشگران دانشگاه شیامن چین، موفق شدهاند با استفاده از یک ردیاب خودکار خورشیدی، نور خورشید را به درون یک فیبر نوری پلاستیکی به طول ۲۰ متر هدایت کنند.
این نور سپس در یک محیط تاریک، بلور غیرخطی پتاسیم تیتانیل فسفات را تحریک کرده و جفت فوتونهای همبسته تولید کرده است.
گفتنی است پژوهشگران برای تأیید عملکرد این سیستم، از تکنیک «تصویربرداری روح» استفاده کردند؛ روشی که تصاویر را با استفاده از فوتونهای همبسته بازسازی میکند و نیازی به ثبت مستقیم اطلاعات مکانی از خود شیء ندارد.
این سامانهٔ خورشیدی موفق به دستیابی به کیفیت تصویربرداری ۹۰٫۷ درصد شد که فاصلهٔ ناچیزی با کیفیت ۹۵٫۵ درصد در لیزر مرسوم با توان ۴۰۵ نانومتر دارد.
محققان ابتدا تصویر دو شکاف و سپس یک تصویر دو بعدی پیچیدهتر به نام «چهره روح» را با موفقیت بازسازی کردند.
به گفته تیم پژوهشی، طیف گسترده نور خورشید از تطبیق فاز شبه درون بلور غیرخطی پشتیبانی میکند و به تولید تعداد زیادی جفت فوتون با همبستگی مکانی کمک مینماید.
این پژوهش نخستین نمایش موفقیتآمیز از تولید جفت فوتون با پمپ خورشیدی و ترکیب آن با تصویربرداری روح است.
با حذف نیاز به لیزر و منبع تغذیه الکتریکی خارجی، این رویکرد یک منبع کاملاً غیرفعال برای جفت فوتونهای همبسته ایجاد کرده است.
پژوهشگران معتقدند این فناوری میتواند برای سیستمهای تصویربرداری و اطلاعات کوانتومی در فضا یا محیطهای دورافتاده که استفاده از تجهیزات لیزر معمولی دشوار است، کاربرد داشته باشد.
