På det optiske område er der i øjeblikket et felt i hastig udvikling, kendt som Struktureret lys. Som navnet antyder, det gør folk se de mindre, mere kompakt, mere fokuseret billede af et bredt synsfelt, mindre foton detectionby ved at ændre strukturen af "mønstre" af lys, såsom amplitude og fase og polarisering, skæring, skæring og etc. Lys kan pakkes som en ny kommunikation med høj båndbredde. Ligesom en skrædder, ved at skære almindelige stoffer i forskellige mønstre og typer.
Struktureret lys bruges i stigende grad inden for teknologi. For eksempel bruger politifolk struktureret lys til at fotografere fingeraftryk i 3D-scener. Mens de tidligere brugte tape til at udtrække fingeraftryk, kan de nu bruge et kamera og digitalt klemme fingeraftryk, hvilket gør det muligt for identifikationsprocessen at begynde, før officeren forlader scenen. Følgende billede viser et struktureret lysmønster designet til overfladeinspektion og en lysbuesvejsningsrobot udstyret med et kamera og en struktureret laserlyskilde, der gør det muligt for robotten automatisk at spore svejsninger (nedenfor).
Struktureret lys bruges i stigende grad inden for teknologi. For eksempel bruger politifolk struktureret lys til at fotografere fingeraftryk i 3D-scener. Mens de tidligere brugte tape til at udtrække fingeraftryk, kan de nu bruge et kamera og digitalt klemme fingeraftryk, hvilket gør det muligt for identifikationsprocessen at begynde, før officeren forlader scenen. Følgende billede viser et struktureret lysmønster designet til overfladeinspektion (øverst til højre) og en lysbuesvejsningsrobot udstyret med et kamera og en struktureret laserlyskilde, der gør det muligt for robotten automatisk at spore svejsninger (nederst til venstre).
Spørgsmålet er, hvordan man skaber og kontrollerer tilstanden af dette lys, og hvor langt kan det blive skubbet til sin grænse? Mainstream-værktøjet til konstruktion af lyset i denne tilstand kommer fra lasere, men fordi kompleksiteten af den krævede dedikerede laser udfordres, er tilpassede geometrier og / eller elementer normalt påkrævet. Kun to-dimensionelle paradigmer af mønster og polarisering anvendes, det betyder adgang til to-dimensionelle klassiske viklet lys, efterligne qubits af 1 og 0.
Nu, forskere i Kina og Sydafrika, for nylig offentliggjort et papir i tidsskriftet Nature-Light. De rapporterede, at de enkelt og direkte skabe vilkårlige dimensionelle kvanteklasse klassisk lys fra lasere. For første gang, meget enkle lasere til rådighed i de fleste universitetsundervisning laboratorier bruges til at vise otte-dimensionelle klassiske viklet lys. Derefter fortsatte forskerholdet med at manipulere og kontrollere dette kvantelignende lys og skabte dermed den første klassiske sammenfiltrede greenberg-horn-zerlinger (GHZ) tilstand, et velkendt sæt af højdimensionelle kvantetilstande.
Som vist i figuren, en simpel laser bestående af kun to standard spejle bruges til at producere høj-dimensionelle klassiske viklet lys, som afspejler en state of the art, som er forskellig fra det populære eksempel på to-dimensionelle Bell tilstand.
Professor Forbes, direktør for dette forskningsprojekt, sagde: "Det er værd at bemærke, at vi ikke kun kan skabe en så mærkelig tilstand af lys, men deres lyskilder er så enkle, som du kan forestille dig, bare et par kriterier, der er nødvendige." Det vil sige, folk indser, at de vigtigste "ekstra" frihedsgrader kun kræver en ny matematisk ramme for at identificere dem. Denne metode gør det muligt at danne en kvantetilstand ved blot at mærke de bølgelignende stråler, der genereres af laseren, og derefter kontrollere dem udefra med en rumlig lysmodulator. I en vis forstand producerer laseren den ønskede størrelse, mens efterfølgende graduering og kontrol forme resultaterne i nogle ønskede tilstand. For at bevise dette producerede forskerne alle GHZ-tilstande, der spænder over et ottedimensionelt rum.
Ingen har nogensinde skabt denne høje dimensionelle klassiske viklet lys i fortiden, så forskerne er nødt til at opfinde en ny målemetode til at omdanne tomografi teknologi højdimensionelle kvantetilstande til et sprog og teknologi, som er egnet til deres klassiske lys analoger. Resultatet er en ny tomografi af klassisk viklet lys, afslører sin kvante-lignende korrelation ud over standard to-dimensionelle.
Dette arbejde giver en effektiv måde at skabe og kontrollere højdimensionel klassisk lys med kvante-lignende egenskaber, baner vejen for spændende applikationer i kvante metrologi, kvantefejl korrektion, og optisk kommunikation, og giver mange flere alsidige lyse klassiske lys for grundforskning at begejstre kvantemekanik.
