מה אני חוקר – 3.10 –pump shaping – עוד תוצאות מהמעבדה

 

בפוסט הקודם הראינו שpump shaping אכן עובד, ואנחנו יכולים לבצע אופטימיזציה על הpump, וזה מתקן גם את הקורלציות הקוונטיות בין הפוטונים השזורים של הSPDC. כעת נציג שתי תוצאות נוספות שמוסיפות על הקודמות.

סיפרנו שאנחנו משתמשים בSLM כדי לתקן את הפיזור שנגרם מהאטמוספירה, ואחרי התיקון יש לנו קורלציות חזקות וממורכזות. פעמים רבות נרצה לקודד מידע בקורלציות המרחביות. נוכל למשל לומר שאנחנו רוצים קורלציות בצורה של שתי נקודות, כאשר שתי נקודות במאוזן או במאונך ייצגו 0 או 1. אז מה שנוכל לעשות זה להשתמש באותו הSLM שמבצע את התיקון לאטמוספירה גם כדי לעצב את הקורלציות ולקודד את האינפורמציה. בתמונה למטה ניתן לראות שקודדנו למשל "0" במוד מרחבי גבוה של הקורלציות, והעברנו אותו בצורה מתוקנת דרך האטמוספירה הטורבולנטית. נחמד!  

התוצאה האחרונה במחקר הזה קשורה לעובדה שהאטמוספירה היא לא סטטית עומדת במקום, אלא כל הזמן זזה! למעשה, מסתבר שדרך לא רעה לתאר את הדינמיקה של האטמוספירה היא בתור "אטמוספירה קפואה" שרק זזה עם הרוח, כשכל המבנה של הוריאציות במקדם השבירה נשאר בגדול קבוע. אז סימלצנו את האטמוספירה הדינאמית הזו במעבדה על הSLM שמדמה את האטמוספירה, ובמקביל ניסינו להריץ את תהליך האופטימיזציה באופן רציף, כמובן שעל הpump.

כפי שניתן לראות בתמונה למטה כשהאופטימיזציה דלוקה (בין הקווים המקווקוים הירוקים) אז הקורלציות חזקות יחסית, וכשהיא כבויה אז הסיגנל דועך במהירות לרעש. שווה לציין שבמציאות האטמוספירה משתנה באופן מאוד מהיר (אלפי פעמים בשניה), והSLM שלנו שמבצע את התיקונים לא יודע לעבוד מהר כל כך, ולכן בניסוי שלנו דימינו אטמוספירה שזזה נורא לאט. במציאות אבל קיימות מערכות שמבצעות תקשורת אופטית קלאסית שמתגברות על פיזורים מהאטמוספירה עם מגוון טכנולוגיות, כמו Deformable mirrors למשל. היופי בשיטה שלנו היא שבהינתן שקיימת טכנולוגיה שנמצאת בשימוש בתקשורת קלאסית שיודעת להתגבר על מכשולים טכניים שונים – אז ניתן להשתמש בדיוק באותה הטכנולוגיה כדי לשלוח פוטונים שזורים דרך אותם מכשולים.