Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

QOCO Wynik w skrócie

Nr referencyjny projektu: 331158
Źródło dofinansowania: FP7-PEOPLE
Kraj: Francja

Splątanie kwantowe zwiększa ilość informacji przenoszonych przez fotony

Naukowcy z UE opracowali skalowalną i elastyczną metodę ujarzmiania fotonów, które są ze sobą powiązane bez względu na dzielącą je odległość — zjawisko to nosi nazwę splątania kwantowego.
Splątanie kwantowe zwiększa ilość informacji przenoszonych przez fotony
Wykorzystanie właściwości kwantowych fotonów, takich jak energia i spin, do budowy kwantowych sieci optycznych jest szczególnie interesujące, ponieważ fotony są obojętne na zakłócenia wywoływane przez otoczenie. Ponadto można nimi łatwo manipulować i skutecznie je wykrywać.

Choć trudno jest uzyskać silne interakcje między pojedynczymi fotonami, możliwe jest ich inicjowanie między źródłami wielu fotonów. W ramach finansowanego ze środków UE projektu QOCO (Quantum optical control) naukowcy stworzyli optyczne sieci kwantowe przy pomocy optycznego oscylatora parametrycznego opartego na ciągach impulsów femtosekundowych.

Ciągi te uzyskano za pomocą tytanowo-szafirowego oscylatora z synchronizacją modów, dostarczającego 76 MHz ciągi 140 impulsów femtosekundowych. Druga harmoniczna (~ 280 femtosekund) umożliwiła synchroniczne pompowanie optycznego oscylatora parametrycznego.

Ciągi impulsów femtosekundowych zawierały do 10 000 indywidualnych modów częstotliwości. Równoczesna iniekcja wszystkich tych modów pozwoliła na uzyskanie misternej sieci korelacji częstotliwości. Naukowcy wykorzystali optyczny oscylator parametryczny do oceny tych stanów.

Oscylator wybrano w taki sposób, aby miał swobodnych zakres spektralny (finezję) odpowiadający częstotliwości powtarzania ciągów impulsów. Aby dokładnie scharakteryzować splątanie spektralne w tym grzebieniu częstotliwości, uczeni posłużyli się kształtowaniem ultraszybkich impulsów.

Ustalono, że splątaniu ulega każda możliwa kombinacja pasm spektralnych. To wielobarwne splątanie przenosi klasyczną koncepcję zwielokrotnienia z podziałem długości fal do dziedziny kwantowej, zwiększając przepustowość kanałów kwantowych.

Brak jakiejkolwiek formy częściowo rozłącznej oznacza, że optyczny oscylator parametryczny jest praktycznym, kompaktowym źródłem masywnie splątanych stanów kwantowych. Sieć kanałów kwantowych znajdująca się w szerokiej strukturze grzebienia częstotliwości powinna znaleźć liczne zastosowania w metrologii kwantowej, a także w komputerach kwantowych.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Splątanie kwantowe, fotony, optyczne sieci kwantowe, ciągi impulsów femtosekundowych, metrologia kwantowa
Numer rekordu: 180996 / Ostatnia aktualizacja: 2016-04-12
Dziedzina: Informatyka, Telekomunikacja