Leden van de Faculteit der Natuurkunde van de Lomonosov Moscow State University hebben een nieuwe techniek ontwikkeld om verstrengelde fotontoestanden te creëren. Ze hebben hun onderzoek beschreven in een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven .

Stanislav Straupé, Doctor of Sciences in Physics and Mathematics en een van de co-auteurs zegt:"Verstrengelde toestanden zijn typisch en algemeen. Het enige probleem is dat voor de meeste deeltjes, interactie met de omgeving vernietigt de verstrengeling. En fotonen hebben bijna nooit interactie met andere deeltjes. Dus, ze zijn een erg handig object voor experimenten op dit gebied. De meeste lichtbronnen die we in het dagelijks leven tegenkomen, zijn klassieke, bijvoorbeeld de zon, sterren, gloeilampen, enzovoort. Coherente laserstraling is ook klassiek. Het creëren van niet-klassiek licht is niet eenvoudig. Je zou kunnen, bijvoorbeeld, isoleer een enkel atoom of een kunstmatige structuur zoals een kwantumstip en detecteer de straling ervan - dit is de manier om enkele fotonen te verkrijgen."

Spontane parametrische down-conversie in niet-lineaire kristallen wordt meestal gebruikt voor het verkrijgen van verstrengelde fotontoestanden. In dit proces, een laserstraal splitst zich in tweeën. Naarmate dit plaatsvindt, fotontoestanden worden gecorreleerd, verstrengeld door behoudswetten. Egor Kovlakov, een promovendus van de Lomonosov Moscow State University en een co-auteur zegt:"Bij ons project we hebben een nieuwe techniek aangeboden en getest om ruimtelijke verstrengeling te creëren. Fotonparen die in ons experiment zijn gegenereerd, planten zich voort door bundels, die worden gecorreleerd in ruimtelijk profiel."

Studies van verstrengelde fotontoestanden begonnen in de jaren 70, en vandaag, ze worden het meest actief gebruikt in kwantumcryptografie, een gebied met betrekking tot kwantuminformatieoverdracht en kwantumcommunicatie.

Stanislav Straupe zegt, "Quantumcryptografie is niet de enige mogelijke toepassing, maar op dit moment, het is de meest geavanceerde. In tegenstelling tot klassieke communicatie, waarin het voldoende is om een ​​binair alfabet (0 of 1) te gebruiken, alles is ingewikkelder in kwantumcommunicatie. Het blijkt dat verbetering van de alfabetdimensie niet alleen de hoeveelheid informatie die in één foton is gecodeerd, vergroot, maar versterkt ook de communicatiebeveiliging. Daarom zou het interessant zijn om kwantumcommunicatiesystemen te ontwikkelen die ook gebaseerd zijn op informatiecodering in het ruimtelijke profiel van fotonen." De wetenschappers geloven dat in de toekomst, hun oplossing zou kunnen worden toegepast om een ​​optisch kanaal met een satelliet te creëren, waar u geen glasvezelgeleider kunt installeren - essentieel voor glasvezelcommunicatie.