Ερευνητές «συγκόλλησαν» φωτόνια για την κατασκευή «κβαντικού laser» για στρατιωτικούς σκοπούς

Η Υπηρεσία Προηγμένων Αμυντικών Ερευνητικών Προγραμμάτων (DARPA) των ΗΠΑ απένειμε 1 εκατομμύριο δολάρια σε ερευνητές για τη δημιουργία ενός “κβαντικού λέιζερ” για στρατιωτικούς σκοπούς.

Σύμφωνα με δημοσιεύματα, η DARPA απένειμε στον Jung-Tsung Shen, αναπληρωτή καθηγητή στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Συστημάτων Preston M. Green, διετή επιχορήγηση ύψους 1 εκατομμυρίου δολαρίων για την κατασκευή αυτού που επίσημα ονομάζεται “κβαντικό λέιζερ φωτονικού-διμερούς“. Το νέο κβαντικό λέιζερ θα μπορεί να δημιουργεί μια ισχυρή και συγκεντρωμένη δέσμη φωτός που θα μπορεί να προσαρμόζεται σε συγκεκριμένους τύπους ατμοσφαιρικών περιβαλλόντων, όπως η ομίχλη.

Οι παραδοσιακές μορφές λέιζερ θα δυσκολεύονταν διαφορετικά στην ομίχλη, αλλά χρησιμοποιώντας τη δύναμη της κβαντικής διεμπλοκής, το νέο λέιζερ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για στρατιωτικές εφαρμογές όπως η επιτήρηση και οι ασφαλείς επικοινωνίες σε δυσμενή περιβάλλοντα. Πώς λειτουργεί λοιπόν; Η κβαντική διεμπλοκή είναι η συσχέτιση μεταξύ φωτονίων ή σωματιδίων φωτός. Όταν ένα φωτόνιο ταξιδεύει μέσω της ατμόσφαιρας προκαλείται ζημιά, αλλά όταν είναι διεμπλεγμένο με ένα άλλο φωτόνιο, είναι σε θέση να προστατεύουν το ένα το άλλο πιο αποτελεσματικά και έτσι να διατηρούν ζωτικές πληροφορίες.

“Τα φωτόνια κωδικοποιούν πληροφορίες όταν ταξιδεύουν, αλλά το ταξίδι μέσω της ατμόσφαιρας είναι πολύ επιζήμιο για αυτά“, δήλωσε ο Shen. “Όταν δύο φωτόνια συνδέονται μεταξύ τους, εξακολουθούν να υφίστανται τις επιδράσεις της ατμόσφαιρας, αλλά μπορούν να προστατεύσουν το ένα το άλλο, έτσι ώστε να μπορούν να διατηρηθούν κάποιες πληροφορίες φάσης“.

Το εργαστήριο του Shen ανακάλυψε ότι όταν “κόλλησε” δύο φωτόνια διαφορετικού χρώματος σχημάτισαν ένα φωτονικό διμερές, το οποίο μπορεί να προσαρμοστεί σε συγκεκριμένες ατμόσφαιρες. Τα κολλημένα φωτόνια σχηματίζουν μια πολύ πιο συγκεντρωμένη δέσμη φωτός που έχει αυξημένη ενέργεια και απόδοση.

“Το μοναδικό σε αυτό το έργο είναι η διπλή εστίασή του στη δημιουργία αυτών των νέων ισχυρά συσχετισμένων κβαντικών φωτονικών καταστάσεων και στην ανάπτυξη του θεωρητικού πλαισίου και των προηγμένων αλγορίθμων για την αποτελεσματική ανίχνευσή τους, που ενδεχομένως θα φέρουν επανάσταση στην κβαντική απεικόνιση και επικοινωνία“, δήλωσε ο Shen.

[via]