Naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego we współpracy z ekspertami z Centrum Kwantowych Technologii Optycznych QOT z sukcesem przeprowadzili ułamkową transformatę Fouriera impulsów optycznych z wykorzystaniem pamięci kwantowej. Ta innowacyjna technika jest pierwszą eksperymentalną implementacją konwersji w tego typu układach. Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie Physical Review Letters .
Fale takie jak światło mają unikalne właściwości, które określają ich charakterystykę, w tym czas trwania i częstotliwość impulsu. Właściwości te są ze sobą powiązane za pomocą operacji matematycznej zwanej transformatą Fouriera. Operacja ta pozwala nam przejść od opisu fali w czasie do opisu jej widma w częstotliwościach.
Ułamkowa transformata Fouriera jest rozszerzeniem transformaty Fouriera, które umożliwia częściowe przejście od opisu w czasie do opisu częstotliwości. Koncepcyjnie można to traktować jako rotację rozkładu sygnału w dziedzinie czasu i częstotliwości.
Transformacje takie jak ułamkowa transformata Fouriera okazały się przydatne w tworzeniu wyspecjalizowanych filtrów czasowo-widmowych do usuwania szumu oraz w opracowywaniu algorytmów wykorzystujących kwantową naturę światła do dokładnego rozróżniania impulsów o różnych częstotliwościach. Ma to istotne implikacje dla takich dziedzin jak spektroskopia i telekomunikacja.
Spektroskopia odgrywa kluczową rolę w badaniu właściwości chemicznych materii, a umiejętność wykorzystania właściwości kwantowych zwiększa dokładność i wiarygodność analizy danych spektralnych. W telekomunikacji, gdzie najważniejsza jest wysoka dokładność i szybkość, zastosowanie pamięci kwantowej do rozróżniania impulsów o różnej częstotliwości może znacząco usprawnić przesyłanie i przetwarzanie informacji.
Koncepcja soczewek jest integralną częścią zrozumienia transformaty Fouriera. Na przykład szklana soczewka może skupić monochromatyczną wiązkę światła w jednym punkcie, zmieniając kąt padania. Zmieniając ten kąt, możesz zmienić położenie ostrości. Takie zachowanie soczewki pozwala na przekształcenie kątów padania na pozycje, skutecznie symulując zasady transformaty Fouriera w przestrzeni kierunków i położeń.
Soczewki czasu i częstotliwości działają podobnie jak soczewki szklane, umożliwiając przekształcenie czasu trwania impulsu na jego rozkład widmowy lub wykonanie transformaty Fouriera w przestrzeni czasu i częstotliwości. Dzięki starannemu doborowi mocy tych soczewek możliwe staje się wykonanie ułamkowej transformaty Fouriera. W przypadku impulsów optycznych wiąże się to z kwadratową superpozycją fazową sygnału.
Dr Anna Fraczek, pracownik naukowy Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, dzieli się swoją opinią na temat znaczenia wyniku: „Nasza eksperymentalna implementacja ułamkowej transformaty Fouriera z wykorzystaniem pamięci kwantowej otwiera nowe możliwości dla manipulacja i analiza impulsów optycznych. Technika ta może zrewolucjonizować dziedziny takie jak spektroskopia i telekomunikacja, zwiększając precyzję i umożliwiając bardziej wydajne przetwarzanie sygnałów.
Profesor Marek Kuś, dyrektor Centrum QOT Kwantowych Technologii Optycznych, dodaje: „Pomyślne wdrożenie tej transformacji z wykorzystaniem pamięci kwantowej świadczy o ogromnym potencjale technologii kwantowych w rozwoju różnych dyscyplin naukowych. Pokazuje siłę współpracy interdyscyplinarnej. i toruje drogę do dalszych poszukiwań zastosowań wykorzystujących technologie kwantowe”.
Zgłoś naruszenie/Błąd
Pozytywnie
Neutralnie 
Negatywnie
Lubię to!
Super
Ekscytujący 
Ciekawy
Smieszny
Smutny
Wściekły
Przerażony
Szokujący
Wzruszający
Rozczarowany
Zaskoczony
Prawda
Manipulacja
Fake news
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS