בתחום האופטי כיום, יש שדה המתפתח במהירות, המכונה אור מובנה. כפי שהשם מרמז, זה גורם לאנשים לראות את התמונה הקטנה יותר, קומפקטית יותר, ממוקדת יותר של שדה ראייה רחב, זיהוי פוטון פחות על ידי שינוי המבנה של "דפוסים" של אור, כגון משרעת שלב קיטוב, חיתוך, חיתוך וכו '. ניתן לארוז אור כתקשורת רוחב פס גבוהה חדשה. כמו חייט, על ידי חיתוך בדים רגילים לדפוסים וסוגים שונים.
אור מובנה נמצא בשימוש הולך וגובר בטכנולוגיה. לדוגמה, שוטרים משתמשים באור מובנה כדי לצלם טביעות אצבעות בסצנות תלת מימד. בעוד שבעבר הם השתמשו בקלטת כדי לחלץ טביעות אצבעות, כעת הם יכולים להשתמש במצלמה ולמעוך טביעות אצבעות באופן דיגיטלי, מה שמאפשר לתהליך הזיהוי להתחיל לפני שהשוטר עוזב את המקום. התמונה הבאה מציגה תבנית אור מובנית המיועדת לבדיקת משטחים ורובוט ריתוך קשת המצויד במצלמה ומקור אור לייזר מובנה המאפשר לרובוט לעקוב באופן אוטומטי אחר ריתוכים (להלן).
אור מובנה נמצא בשימוש הולך וגובר בטכנולוגיה. לדוגמה, שוטרים משתמשים באור מובנה כדי לצלם טביעות אצבעות בסצנות תלת מימד. בעוד שבעבר הם השתמשו בקלטת כדי לחלץ טביעות אצבעות, כעת הם יכולים להשתמש במצלמה ולמעוך טביעות אצבעות באופן דיגיטלי, מה שמאפשר לתהליך הזיהוי להתחיל לפני שהשוטר עוזב את המקום. התמונה הבאה מציגה תבנית אור מובנית המיועדת לבדיקת משטח (מימין למעלה) ורובוט ריתוך קשת המצויד במצלמה ומקור אור לייזר מובנה המאפשר לרובוט לעקוב באופן אוטומטי אחר ריתוכים (משמאל למטה).
השאלה היא, איך ליצור ולשלוט במצב האור הזה וכמה רחוק אפשר לדחוף אותו לקצה גבול היכולת שלו? הכלי המיינסטרים לבניית האור של מצב זה מגיע לייזרים, אבל בגלל המורכבות של הלייזר הייעודי הנדרש הוא מאותגר, גיאומטריות מותאמות אישית ו / או אלמנטים נדרשים בדרך כלל. רק פרדיגמות דו מימדיות של דפוס קיטוב משמשות, כלומר גישה לאור דו מימדי קלאסי מסובך, מחקה qubits של 1 ו -0.
עכשיו, מדענים בסין ובדרום אפריקה, פרסמו לאחרונה מאמר בכתב העת Nature-Light. הם דיווחו כי הם פשוט ובאופן ישיר ליצור אור קוונטי מימדי שרירותי מסוג קלאסי מלייזרים. בפעם הראשונה, לייזרים פשוטים מאוד הזמינים ברוב מעבדות ההוראה באוניברסיטה משמשים להצגת אור קלאסי מסובך שמונה ממדים. לאחר מכן, צוות המחקר המשיך לתפעל ולשלוט באור דמוי הקוונטים הזה, ובכך יצר את מצב גרינברג-קרן-זרלינגר (GHZ) הקלאסי הראשון, קבוצה ידועה של מצבים קוונטיים מימדיים גבוהים.
כפי שמוצג באיור, לייזר פשוט המורכב משתי מראות סטנדרטיות בלבד משמש לייצור אור קלאסי מסובך מימדי גבוה, המשקף מצב של אמנות, השונה מהדוגמה הפופולרית של מצב בל דו מימדי.
פרופסור פורבס, מנהל פרויקט המחקר הזה, אמר כי "ראוי לציין שלא רק שאנחנו יכולים ליצור מצב כזה מוזר של אור, אבל מקורות האור שלהם הם פשוטים כמו שאתה יכול לדמיין, רק כמה קריטריונים הדרושים ." כלומר, אנשים מבינים כי דרגות "נוספות" מפתח של חופש דורשים רק מסגרת מתמטית חדשה כדי לזהות אותם. שיטה זו מאפשרת היווצרות של כל מצב קוונטי פשוט על ידי תיוג קרניים דמויי גל שנוצר על ידי הלייזר ולאחר מכן שליטה בהם מבחוץ עם אפנן אור מרחבי. במובן מסוים, הלייזר מייצר את הגודל הרצוי, בעוד אפנון ושליטה הבאים עובש את התוצאות למצב הרצוי. כדי להוכיח זאת, החוקרים ייצרו את כל מצבי GHZ המשתרעים על פני מרחב שמונה מימדי.
אף אחד מעולם לא יצר את האור הקלאסי הממדי הגבוה הזה בעבר, ולכן החוקרים צריכים להמציא שיטת מדידה חדשה כדי להפוך את טכנולוגיית הטומוגרפיה של מצבי קוונטים מימדיים גבוהים לשפה וטכנולוגיה, המתאימים לאנלוגיות האור הקלאסיות שלהם. התוצאה היא טומוגרפיה חדשה של אור סבוך קלאסי, החושפת את המתאם הקוונטי שלה מעבר לשנימדיים הסטנדרטיים.
עבודה זו מספקת דרך רבת עוצמה ליצור ולשלוט באור קלאסי רב מימדי בעל מאפיינים דמויי קוונטים, סוללת את הדרך ליישומים מלהיבים במטרולוגיה קוונטית, תיקון שגיאות קוונטיות ותקשורת אופטית, ומספקת אור קלאסי רב-תכליתי רב-תכליתי רב-תכליתי למחקר בסיסי כדי לרגש את מכניקת הקוונטים.
