In het optische veld is er momenteel een zich snel ontwikkelend veld, bekend als gestructureerd licht. Zoals de naam al aangeeft, maakt het mensen het kleinere, compacter, meer gefocuste beeld van een breed gezichtsveld, minder fotondetectie door het veranderen van de structuur van GG-patronen GG-quot; van licht, zoals de amplitude en fase en polarisatie, snijden, snijden en enz. Licht kan worden verpakt als een nieuwe communicatie met hoge bandbreedte. Net als een kleermaker, door gewone stoffen in verschillende patronen en typen te knippen.
In de techniek wordt steeds meer gestructureerd licht toegepast. Politieagenten gebruiken bijvoorbeeld gestructureerd licht om vingerafdrukken in 3D-scènes te fotograferen. Waar ze voorheen tape gebruikten om vingerafdrukken te extraheren, kunnen ze nu een camera gebruiken en vingerafdrukken digitaal platdrukken, waardoor het identificatieproces kan beginnen voordat de officier de locatie verlaat. De volgende afbeelding toont een gestructureerd lichtpatroon ontworpen voor oppervlakte-inspectie en een booglasrobot uitgerust met een camera en een gestructureerde laserlichtbron waarmee de robot automatisch lassen kan volgen (onder).
In de techniek wordt steeds meer gestructureerd licht toegepast. Politieagenten gebruiken bijvoorbeeld gestructureerd licht om vingerafdrukken in 3D-scènes te fotograferen. Waar ze voorheen tape gebruikten om vingerafdrukken te extraheren, kunnen ze nu een camera gebruiken en vingerafdrukken digitaal platdrukken, waardoor het identificatieproces kan beginnen voordat de officier de locatie verlaat. De volgende afbeelding toont een gestructureerd lichtpatroon ontworpen voor oppervlakte-inspectie (rechtsboven) en een booglasrobot uitgerust met een camera en een gestructureerde laserlichtbron waarmee de robot automatisch lassen kan volgen (linksonder).
De vraag is, hoe de toestand van dit licht te creëren en te besturen en hoe ver kan het tot het uiterste worden gedreven? / of elementen zijn meestal vereist. Er worden alleen tweedimensionale paradigma's van patroon en polarisatie gebruikt, dat wil zeggen toegang tot tweedimensionaal klassiek verstrengeld licht, dat qubits van 1 en 0 nabootst.
Nu hebben wetenschappers in China en Zuid-Afrika onlangs een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature-Light. Ze meldden dat ze eenvoudig en direct willekeurig dimensionaal kwantumklasse klassiek licht uit lasers creëren. Voor het eerst worden zeer eenvoudige lasers die in de meeste universitaire onderwijslaboratoria beschikbaar zijn, gebruikt om achtdimensionaal klassiek verstrengeld licht weer te geven. Vervolgens ging het onderzoeksteam door met het manipuleren en beheersen van dit kwantumachtige licht, waardoor de eerste klassieke verstrengelde Greenberg-Horn-Zerlinger-toestand (GHZ) werd gecreëerd, een bekende reeks hoog-dimensionale kwantumtoestanden.
Zoals in de afbeelding wordt getoond, wordt een eenvoudige laser die uit slechts twee standaardspiegels bestaat, gebruikt om hoogdimensionaal klassiek verstrengeld licht te produceren dat een state-of-the-art weerkaatst die verschilt van het populaire voorbeeld van tweedimensionale Bell-staat.
Professor Forbes, directeur van dit onderzoeksproject, zei:" Het is vermeldenswaard dat we niet alleen zo'n vreemde lichttoestand kunnen creëren, maar dat hun lichtbronnen ook zo eenvoudig zijn als je je kunt voorstellen, er zijn maar een paar criteria die nodig zijn." Dat wil zeggen, mensen beseffen dat de belangrijkste" extra" vrijheidsgraden vereisen alleen een nieuw wiskundig kader om ze te identificeren. Met deze methode kan elke kwantumtoestand worden gevormd door eenvoudig de golfachtige stralen die door de laser worden gegenereerd te labelen en ze vervolgens van buitenaf te besturen met een ruimtelijke lichtmodulator. In zekere zin produceert de laser de gewenste afmeting, terwijl daaropvolgende modulatie en controle de resultaten in een gewenste toestand brengen. Om dit te bewijzen, produceerden de onderzoekers alle GHZ-staten die een achtdimensionale ruimte overspannen.
Niemand heeft in het verleden ooit dit hoogdimensionale klassieke verstrengelde licht gemaakt, dus onderzoekers moeten een nieuwe meetmethode uitvinden om de tomografietechnologie van hoogdimensionale kwantumtoestanden om te zetten in een taal en technologie die geschikt zijn voor hun klassieke lichtanalogen. . Het resultaat is een nieuwe tomografie van klassiek verstrengeld licht, die de kwantumachtige correlatie onthult die verder gaat dan de standaard tweedimensionale.
Dit werk biedt een krachtige manier om hoogdimensionaal klassiek licht met kwantumachtige eigenschappen te creëren en te beheersen, maakt de weg vrij voor opwindende toepassingen in kwantummetrologie, kwantumfoutcorrectie en optische communicatie, en biedt veel meer veelzijdig helder klassiek licht voor fundamenteel onderzoek. om de kwantummechanica te prikkelen.
