Физики впервые "запутали" на квантовом уровне частицы света из солнечного излучения

Международная группа физиков разработала метод, который позволяет запутывать частицы света, исходящие от Солнца. Это открытие может стать основой для создания квантовых сенсоров и систем связи как на Земле, так и в космосе. Исследование опубликовано в журнале Optica. Об этом сообщает ТАСС.

Квантовое запутывание является важным аспектом для безопасных коммуникаций, высокочувствительных сенсоров и мощных вычислительных систем. Ли Чэн, научный сотрудник Оттавского университета, отметил, что солнечный свет, доступный в природе, может быть использован для формирования пар запутанных фотонов, что открывает новые перспективы для квантовых технологий.

Ранее считалось, что для эффективной работы квантовых систем необходимы лазеры и другие искусственные источники света. Однако физики из Канады, Европы и США обнаружили, что аналогичные квантовые связи могут быть созданы и с помощью неупорядоченного излучения от светодиодов. Это побудило их исследовать возможность запутывания фотонов солнечного света с использованием специальных кристаллов.

Кристаллы, состоящие из ионов калия, оксида титана и остатков фосфорной кислоты, способны поглощать фотоны и делить их на пару частиц света с меньшей энергией, которые при этом остаются связанными на квантовом уровне. Ученые успешно интегрировали эти кристаллы в оптическую систему, которая фильтрует солнечный свет, отбирая только подходящие фотоны для квантовых устройств.

Первые эксперименты показали, что новая установка генерирует пары запутанных частиц света в количестве, сопоставимом с лазерными источниками, что позволяет использовать солнечное излучение в качестве альтернативы для квантовых технологий в удаленных регионах.