Солнечный свет грозит изменить подход к созданию источников запутанных фотонов

Исследователи впервые продемонстрировали возможность квантового запутывания фотонов, полученных непосредственно из солнечного излучения. Эксперимент показал, что естественный свет может использоваться вместо лазеров в отдельных квантовых технологиях.

Исследование международного коллектива физиков опубликовано в журнале Optica. В работе участвовали ученые из Канады, США и европейских стран.

Обычно квантовые системы используют искусственные источники света, волны которых хорошо упорядочены. Это облегчает создание квантовых связей между фотонами. Солнечное излучение значительно менее упорядочено, поэтому долгое время его не рассматривали как подходящий источник для подобных устройств.

Ученые применили особые кристаллы, способные поглощать солнечные фотоны и преобразовывать каждый из них в пару частиц с меньшей энергией. При этом полученные фотоны оказываются связаны между собой на квантовом уровне.

Дополнительно специалисты создали систему из фильтров, концентраторов и поляризаторов. Она отбирает из солнечного потока только те частицы света, которые подходят для дальнейшего формирования запутанных пар.

В ходе эксперимента эффективность установки оказалась сопоставима с существующими источниками на основе лазеров. Авторы считают, что технология может быть полезна для квантовых сенсоров и систем связи, которые работают в космосе или удаленных регионах Земли.