Obecnie w polu optycznym występuje szybko rozwijające się pole, znane jako światło strukturalne. Jak sama nazwa wskazuje, to sprawiają, że ludzie widzą mniejsze, bardziej zwarte, bardziej skoncentrowany obraz szerokiego pola widzenia, mniej wykrywania fotonówprzez zmianę struktury "wzorów" światła, takich jak amplituda i faza i polaryzacja, cięcie, cięcie i itp. Światło może być pakowane jako nowa komunikacja o dużej przepustowości. Jak krawiec, poprzez cięcie zwykłych tkanin na różne wzory i typy.
Ustrukturyzowane światło jest coraz częściej wykorzystywane w technologii. Na przykład policjanci używają ustrukturyzowania światła do fotografowania odcisków palców w scenach 3D. Podczas gdy wcześniej używali taśmy do wyodrębniania odcisków palców, teraz mogą korzystać z aparatu i cyfrowo squish odciski palców, co pozwala na rozpoczęcie procesu identyfikacji przed oficer opuszcza scenę. Na poniższej ilustracji przedstawiono ustrukturyzowany wzór światła przeznaczony do kontroli powierzchni oraz robota spawalniczego wyposażonego w kamerę i strukturalne laserowe źródło światła, które umożliwia robotowi automatyczne śledzenie spoin (poniżej).
Ustrukturyzowane światło jest coraz częściej wykorzystywane w technologii. Na przykład policjanci używają ustrukturyzowania światła do fotografowania odcisków palców w scenach 3D. Podczas gdy wcześniej używali taśmy do wyodrębniania odcisków palców, teraz mogą korzystać z aparatu i cyfrowo squish odciski palców, co pozwala na rozpoczęcie procesu identyfikacji przed oficer opuszcza scenę. Na poniższej ilustracji przedstawiono strukturalny wzór światła przeznaczony do kontroli powierzchni (w prawym górnym rogu) oraz robota spawalniczego wyposażonego w kamerę i strukturalne laserowe źródło światła, które umożliwia robotowi automatyczne śledzenie spoin (lewy dolny rątek).
Pytanie brzmi, jak stworzyć i kontrolować stan tego światła i jak daleko można go zepchnąć do granic możliwości? Głównym narzędziem do konstruowania światła tego stanu są lasery, ale ponieważ złożoność wymaganego dedykowanego lasera jest kwestionowana, zwykle wymagane są dostosowane geometrie i/lub elementy. Stosowane są tylko dwuwymiarowe paradygmaty wzoru i polaryzacji, co oznacza dostęp do dwuwymiarowego klasycznego światła splątanego, naśladującego kubity 1 i 0.
Teraz naukowcy z Chin i RPA opublikowali niedawno artykuł w czasopiśmie Nature-Light. Poinformowali, że po prostu i bezpośrednio tworzą arbitralne wymiarowe klasyczne światło klasy kwantowej z laserów. Po raz pierwszy bardzo proste lasery dostępne w większości uniwersyteckich laboratoriach dydaktycznych są używane do wyświetlania ośmiowymiarowego klasycznego światła splątanego. Następnie zespół badawczy kontynuował manipulowanie i kontrolowanie tego światła kwantowego, tworząc w ten sposób pierwszy klasyczny, splątany stan greenberg-horn-zerlinger (GHZ), dobrze znany zestaw wysokowymiarowych stanów kwantowych.
Jak pokazano na rysunku, prosty laser składający się tylko z dwóch standardowych luster eksponuje się do produkcji wysokiejwymiarowego klasycznego splątanego światła, które odzwierciedla stan techniki, który różni się od popularnego przykładu dwuwymiarowego stanu Dzwonu.
Profesor Forbes, dyrektor tego projektu badawczego, powiedział: "Warto zauważyć, że nie tylko możemy stworzyć taki dziwny stan światła, ale ich źródła światła są tak proste, jak można sobie wyobrazić, tylko kilka kryteriów potrzebnych ." Oznacza to, że ludzie zdają sobie sprawę, że kluczowe "dodatkowe" stopnie swobody wymagają tylko nowych ram matematycznych, aby je zidentyfikować. Metoda ta pozwala na tworzenie się dowolnego stanu kwantowego, po prostu oznaczając fale jak promienie generowane przez laser, a następnie kontrolując je z zewnątrz za pomocą przestrzennego modulatora światła. W pewnym sensie laser wytwarza pożądany rozmiar, podczas gdy późniejsza modulacja i kontrola formy wyników w pożądanym stanie. Aby to udowodnić, naukowcy stworzyli wszystkie stany GHZ, które obejmują ośmiowymiarową przestrzeń.
Nikt nigdy nie stworzył tego wysokiejwymiarowego klasycznego splątanego światła w przeszłości, więc naukowcy muszą wymyślić nową metodę pomiaru, aby przekształcić technologię tomografii wysokowymiarowych stanów kwantowych w język i technologię, które nadają się do ich klasycznych analogów światła. Rezultatem jest nowa tomografia klasycznego splątanego światła, odsłaniająca jego kwantową korelację poza standardową dwuwymiarową.
Ta praca zapewnia potężny sposób tworzenia i kontrolowania wysokiej wymiarowego klasycznego światła o właściwościach kwantowych, toruje drogę do ekscytujących zastosowań w metrologii kwantowej, korekcji błędów kwantowych i komunikacji optycznej, a także zapewnia wiele bardziej wszechstronnego jasnego klasycznego światła do badań podstawowych, aby pobudzić mechanikę kwantową.
