Raziskovalci na Univerzi Witwatersrand v Johannesburgu v Južni Afriki so pokazali prelomno metodo za ohranjanje kvantnih informacij, ki se prenašajo prek svetlobe, kljub ekstremnim okoljskim motnjam, ki jih povzročajo slabo vreme in atmosferske turbulence. Njihove ugotovitve, objavljene v Physical Review Letters, razkrivajo, da lahko notranje topološke lastnosti svetlobe ohranjajo celovitost kvantnih podatkov, tudi če je fizična oblika svetlobe popolnoma izkrivljena. Študija obravnava dolgoletni izziv v optični komunikaciji: krhkost izkrivljene svetlobe, ki prenaša ogromne količine informacij skozi svoje spiralno gibanje.
Ta lastnost, znana kot orbitalni kotni moment (OAM), omogoča svetlobi, da kodira podatke v skoraj neomejenem obsegu konfiguracij. Vendar pa so signali, ki temeljijo na OAM, zelo dovzetni za degradacijo, ko prehajajo skozi turbulentne atmosfere ali druge kaotične medije, kar omejuje njihovo praktično uporabo v realnih scenarijih.
Raziskovalci so ugotovili, da kljub fizičnemu izkrivljanju svetlobe osnovne topološke značilnosti ostanejo nedotaknjene in ohranjajo kvantne informacije, kodirane v njej.
Andrew Forbes, vodja laboratorija za strukturirano svetlobo na Witsovi šoli za fiziko, je poudaril pomen tega odkritja. Omenil je, da tudi ko je svetloba postala neprepoznavna zaradi vmešavanja okolja, je topološka številka, ključni ukrep lastnosti sistema, ostala nespremenjena.
Raziskovalci verjamejo, da lahko z izkoriščanjem topološke robustnosti zapletenosti OAM odklenijo nove možnosti za varne, visoko-dimenzionalne komunikacijske sisteme.
Namesto da bi poskušali zaščititi občutljivo fizično strukturo izkrivljene svetlobe, je ekipa Wits odkrila globlji sloj stabilnosti, ki obstaja neodvisno od opazljive oblike svetlobe.
Njihovo delo je že vzbudilo zanimanje med fiziki in inženirji, ki delajo na komunikacijskih sistemih naslednje generacije, ki vidijo potencialne aplikacije v satelitskih povezavah, podvodnih optičnih vlaknih in drugih zahtevnih okoljih prenosa.
1 poročil
Phys.orgNeodvisenSredinaDejstva 75Objektivnost 80včerajRaziskovalci na Univerzi Witswatersrand v Johannesburgu v Južni Afriki so dokazali, da lahko kvantne informacije, kodirane v izkrivljeni svetlobi, ostanejo nedotaknjene tudi po prehodu skozi turbulentne atmosferske razmere. Tradicionalno je bila izkrivljena svetloba, znana po svoji sposobnosti prenašanja ogromnih količin podatkov, občutljiva na izkrivljanje, ki ga povzročajo vremenski in okoljski dejavniki.
Ocena pristranskosti (Sredina): Članek predstavlja znanstvene raziskave brez očitnega ideološkega okvirja. Osredotočen je na tehnični napredek v kvantni komunikaciji in ne zavzema stališča o političnih, gospodarskih ali družbenih vprašanjih.
Zakaj dejstva (75): The article accurately reports the research findings from the arXiv preprint, including the use of orbital angular momentum (OAM) entanglement and the demonstration of topological robustness against atmospheric turbulence. It mentions the university involved and the key results about preserving info
Zakaj objektivnost (80): The tone remains neutral and informative, focusing on the scientific achievement without overt bias. The language is accessible and emphasizes the significance of the discovery without emotional appeal. There is no clear editorializing or promotion of particular applications.
★
Ohranimo novice poštene.
ObjectiveNews financirajo bralci in je brez oglasov – pristranskost vam pokažemo, ne skrijemo. Podprite neodvisno novinarstvo za 5 €/mesec.
Postani podpornik
United Kingdom
