Günümüzde kuantum teknolojileri, dolanık fotonların üretilmesi için çoğunlukla güçlü lazer sistemlerine ihtiyaç duyuyor.
Ottawa Üniversitesi ile Almanya'daki Max Planck Işık Bilimi Enstitüsü'nden araştırmacılar ise doğada bol miktarda bulunan güneş ışığının da bu amaçla kullanılabileceğini deneysel olarak gösterdi.
Phsy.org'da yer alan habere göre; Araştırmanın başyazarı Cheng Li, kuantum dolanıklığının güvenli iletişimden ultra hassas algılamaya ve yüksek performanslı hesaplamaya kadar birçok teknoloji açısından kritik olduğunu belirtti.
Li, "Çalışmamız, bol miktarda bulunan doğal ışık kaynaklarının kuantum dolanıklığı için kullanılabileceğini ve daha enerji verimli, erişilebilir kuantum teknolojilerinin mümkün olabileceğini gösteriyor" dedi.
Araştırmaya göre güneş ışığından elde edilen kuantum dolanıklığının performansı, ışık kaynaklarının bant genişliğindeki farklılıklar hesaba katıldığında lazer tabanlı yöntemlerle karşılaştırılabilir seviyeye ulaştı.
Kuantum dolanıklığı üretiminde geleneksel olarak lazerlerin tercih edilmesinin nedeni, son derece düzenli ve tutarlı ışık sağlamaları.
Araştırmacılar ise daha önce LED ışığıyla elde edilen sonuçlardan hareketle bu kez çok daha karmaşık bir doğal ışık kaynağı olan Güneş'i kullandı.
Deneyde foton çiftleri oluşturmak için kendiliğinden parametrik aşağı dönüşüm (SPDC) adı verilen yöntemden yararlanıldı.
Güneş ışığı, doğrusal olmayan özel bir kristale yönlendirilerek kuantum dolanıklığı gösterebilen foton çiftleri elde edildi.
Deneyin en önemli zorluklarından biri, güneş ışığını milimetre ölçeğindeki kristale yeterli yoğunlukta ulaştırmaktı.
Max Planck Işık Bilimi Enstitüsü'ndeki ekip bunun için tamamen camdan üretilen koni biçiminde özel bir güneş yoğunlaştırıcı geliştirdi.
Yaklaşık bir ev penceresi büyüklüğündeki Fresnel merceğin topladığı güneş ışığı, insan saçı kalınlığındaki bir optik fibere yoğunlaştırılarak kristale aktarıldı.
Araştırmacılar sistemi açık havada test etti ve ortaya çıkan kuantum durumunu ayrıntılı biçimde analiz etti.
Sonuçta güneş ışığıyla oluşturulan kuantum durumunun ideal bir dolanık duruma yaklaşık yüzde 94 oranında benzer olduğu belirlendi.Üretilen fotonların Bell eşitsizliğini ihlal ettiği de tespit edildi.
Bu sonuç, gözlenen ilişkinin klasik fizik kurallarıyla açıklanamayacağını ve fotonlar arasında gerçek bir kuantum dolanıklığı bulunduğunu gösteren önemli kanıtlardan biri olarak değerlendiriliyor.
Araştırmanın gelecekteki en dikkat çekici kullanım alanlarından biri uydular olabilir.
Uzayda güneş ışığının bol miktarda bulunması sayesinde kuantum iletişim sistemlerinde kullanılan lazer ve yardımcı donanımların bir bölümüne ihtiyaç kalmayabileceği düşünülüyor.
