Ֆիզիկոսներն առաջին անգամ կարողացել են ստեղծել քվանտորեն խճճված ֆոտոններ՝ որպես աղբյուր օգտագործելով սովորական արևի լույսը: Մինչ այժմ համարվում էր, որ այս երևույթի համար անհրաժեշտ են միայն կայուն և լավ վերահսկվող լազերներ: Optica ամսագրում հրապարակված աշխատանքը ցույց է տալիս. նույնիսկ Արեգակի քաոսային լույսն ընդունակ է ծնել իսկական քվանտային կորելյացիաներ:

Ինչու էր դա համարվում անհնար

Քվանտային խճճվածությունը հատուկ վիճակ է, որի դեպքում երկու մասնիկները հայտնվում են այնպես կապված, որ մեկի հատկությունների փոփոխությունն ակնթարթորեն անդրադառնում է մյուսի վրա, նույնիսկ եթե դրանք բաժանված են մեծ հեռավորություններով: Սովորաբար ֆոտոնների նման զույգեր ստանում են լազերների օգնությամբ, որոնք տալիս են մաքուր, կոհերենտ լույս: Արևի լույսը, ընդհակառակը, չափազանց «անանgroup» (քաոսային) է. այն պարունակում է ալիքների երկարությունների լայն սպեկտր, պատահական փուլեր և բևեռացումներ: Շատ մասնագետներ կասկածում էին, որ նման աղբյուրից առհասարակ կարելի է կորզել խճճված զույգեր: Հետազոտության հեղինակների խոսքով՝ որոշ հայտնի գիտնականներ ուղղակիորեն ասում էին, որ թեկուզ ինչ-որ ազդանշան որսալ հազիվ թե հաջողվի:

Ինչպես գիտնականները շրջանցեցին խնդիրը

Օտտավայի համալսարանից Չեն Լիի գլխավորած թիմը Մաքս Պլանկի ընկերության Լույսի գիտության ինստիտուտի գործընկերների հետ միասին գնաց ոչ ստանդարտ ճանապարհով: Արևի լույսի քաոսայնությունը «ընտելացնելու» փորձերի փոխարեն նրանք կենտրոնացան ֆոտոնների բևեռացման կոկիկ կառավարման վրա: Արևի լույսը հավաքում էին Ֆրենելի ոսպնյակի օգնությամբ և ուղղում մարդկային մազի հաստությամբ օպտիկական մանրաթելի մեջ: Այնուհետև հատուկ օպտիկական սխեման առանձնացնում էր անհրաժեշտ հատկություններով ֆոտոնների զույգերը: Արդյունքում ստացված մասնիկները 94%-ով համապատասխանում էին իդեալական խճճված վիճակին: Ավելին, դրանք խախտում էին Բելլի անհավասարությունը. սա դասական տեստ է, որը հաստատում է, որ դիտարկվող կորելյացիաները անհնար է բացատրել սովորական ֆիզիկայով:

Ինչ է սա փոխում գործնականում

Մինչ այժմ գրեթե բոլոր քվանտային տեխնոլոգիաները՝ պաշտպանված կապից մինչև քվանտային համակարգիչների տարրեր, հենվում էին լազերային աղբյուրների վրա: Լազերները պահանջում են էներգիա, ճշգրիտ կարգավորում և բարդ սպասարկում: Դրանց փոխարեն անվճար և ամենուր հասանելի արևի լույսն օգտագործելու հնարավորությունը նկատելիորեն պարզեցնում և էժանացնում է նման համակարգերը: Հատկապես հեռանկարային է թվում կիրառումը տիեզերական կապում: Արբանյակները կկարողանան գեներացնել վերծանման քվանտային բանալիներ ուղղակիորեն շրջակա արևի լույսից՝ կախված չլինելով բորտային լազերներից և ծանրաքաշ ապարատուրայից: Սա ուղի է բացում դեպի քվանտային ցանցերի ստեղծում այն վայրերում, որտեղ ռեսուրսներն ու էներգիան խիստ սահմանափակ են:

Կարճ ասած

Առաջին անգամ ֆիզիկոսներին հաջողվել է ստանալ իսկական քվանտորեն խճճված ֆոտոններ ուղղակիորեն արևի լույսից: Մասնիկները ցույց են տվել 94-տոկոսանոց խճճվածության աստիճան և խախտել են Բելլի անհավասարությունը: Հայտնագործությունը ապացուցում է, որ քվանտային տեխնոլոգիաների համար միշտ չէ, որ անհրաժեշտ են բարդ լազերներ. բավական է ճիշտ «զտել» սովորական արևի լույսը: Հեռանկարում սա կարող է պարզեցնել պաշտպանված արբանյակային կապը և այլ քվանտային համակարգեր: