Bu məqalə Science X-in redaksiya prosesinə və siyasətlərinə uyğun olaraq nəzərdən keçirilmişdir. Redaktorlar məzmunun etibarlılığını təmin edərkən aşağıdakı atributları vurğuladılar: Kvant texnologiyaları təhlükəsiz kommunikasiya şəbəkələri, güclü hesablama formaları və yeni sensor alətlər vəd edir. Bununla belə, əsas problemlərdən biri fərqli kvant sistemlərinin tez-tez işığın müxtəlif dalğa uzunluqlarında işləməsidir.
Kvant yaddaşları, tutulmuş ionlar və digər kvant cihazları ultrabənövşəyi və ya görünən diapazonda ən yaxşı şəkildə işləyə bilər, optik liflər üzərindən uzun məsafəli rabitə isə telekommunikasiya dalğa uzunluqlarında ən səmərəli işləyir. Praktik kvant şəbəkələrinin qurulması işığın daşıdığı məlumatı itirmədən bu müxtəlif optik zolaqlar arasında kvant məlumatını tərcümə etməyin etibarlı yollarını tələb edəcəkdir. Advanced Photonics Nexus-da nəşr olunan yeni araşdırma dörd dalğalı qarışdırma (FWM) kimi tanınan proses vasitəsilə bu məqsədə çatmaq üçün perspektivli marşrutu araşdırır.
UCLA, SLAC Milli Sürətləndirici Laboratoriya, Rochester Universiteti və Ottava Universitetindən olan tədqiqat qrupu FWM-nin kvant işıq siqnalının ən vacib xüsusiyyətlərindən birini: onun fazasını qoruyub saxlaya bilmədiyini araşdırdı. Faza işıq dalğasının strukturunun bir hissəsini təsvir edir və kvant məlumatının kodlaşdırılmasında və ötürülməsində mərkəzi rol oynayır. Dalğa uzunluğuna çevrilmə prosesi bu fazanı gözlənilmədən dəyişdirirsə, məlumat pisləşə və ya itirilə bilər.
Buna görə də, faza qoruyan çevrilmənin nümayişi müxtəlif kvant texnologiyalarının birlikdə işləməsinə imkan verən interfeyslərin yaradılması istiqamətində əsas addımdır. Bu problemi öyrənmək üçün komanda qazla doldurulmuş içi boş nüvəli kapilyar lifdə, ksenon qazı ilə doldurulmuş içi boş optik dalğa ötürməsində tezlik çevrilməsini modelləşdirdi. Onların sxemində bir giriş işığı siqnalı lifin içərisində güclü bir vasitəçi lazer nəbzi ilə qarşılıqlı əlaqədə olur və dörd dalğalı qarışdırma vasitəsilə yeni bir çıxış dalğası yaradır.
Tədqiqatçılar gələcək kvant texnologiyalarına uyğunluğu üçün seçilmiş üç çevrilmə ssenarisini araşdırdılar: 1030 nm-də infraqırmızı işığı 343 nm-də ultrabənövşəyi işığa çevirmək, 1550 nm-də telekommunikasiya zolağı işığını 308 nm-də ultrabənövşəyi işığa çevirmək və işığın telekommunikasiya 15-də işıq zolağına çevrilməsi, 516 nm. Bu dalğa uzunluğu birləşmələri fiber əsaslı rabitə şəbəkələrini optik saatlar, qapalı ion kvant cihazları, Rydberg-atom platformaları və nadir yer kvant yaddaşları kimi sistemlərlə əlaqələndirməyə kömək edə bilər. Yalnız konvertasiya səmərəliliyinə diqqət yetirmək əvəzinə, komanda faza məlumatının giriş siqnalından yeni yaradılan çıxış işığına necə düzgün ötürüldüyünü təhlil etdi.
Onlar müxtəlif növ faza strukturlarını, o cümlədən xətti faza nümunələrini və nəbzin zamanla necə inkişaf etdiyini dəyişən kvadrat faza modulyasiyasının iki formasını simulyasiya etdilər. Giriş və çıxış siqnallarının fazalarını müqayisə edərək, çevrilmə zamanı faza məlumatının nə dərəcədə dəqiq saxlanıldığını göstərən korrelyasiya dəyərlərini hesabladılar. Simulyasiyalar müxtəlif iş şəraitlərində güclü faza qorunmasını aşkar etdi.
Xülasə — davamını mənbədə oxuyun.
