Kvantühendus jagab olemasolevat kiudoptilist võrku
Northwesterni teadlased näitasid esimest korda, et põimunud footonid säilitavad üle 94% täpsusega seose 24,4 km pikkuses kaubanduslikus kiudoptilises kaablis, mis kannab samaaegselt kõrge mahuga internetiliiklust (kuni 36 Tbit/s ekvivalent). Katse toimus Evanstoni ja Chicago vahel, kus kvantsignaalid paigutati O-ribasse ning klassikaline liiklus jäi C-ribasse, koos spetsiaalsete filtrite ja pikosekundilise sünkroniseerimisega. See eristub varasematest laborikatsetest, sest kasutati päris paigaldatud infrastruktuuri.
Taustaks on kvantinformatsiooni äärmine habrasus: üksikud footonid upuvad kergesti miljonite footonitega klassikaliste signaalide mürasse. Varasemad lahendused eeldasid eraldi kiude või tühje lainealasid. Uus lähenemine tõestab, et olemasolev telekommunikatsioonivõrk võib toetada kvantvõrke ilma täieliku ümberehituseta.
Peamised ebakindlused puudutavad kaugemaid vahemaid ja täielikku kvantteleportatsiooni. Praegu demonstreeriti vaid põimumise jaotust; info ülekandmine on järgmine, keerulisem samm. Müra ja sünkroniseerimise stabiilsus suuremates võrkudes jäävad avatud küsimusteks.
Prootonite kvanttunnel suurendab tripletenergia ülekannet
Hiina teadlased avastasid prooton-shuttle abil tripletenergia ülekande (PS-TET) mehhanismi, mis kiirendab ja tõstab oluliselt energia liikumist ZnSe kvantpunktidelt pinnale kinnitatud molekulidele. Prooton liigub ajutiselt, koordineerib elektronide liikumist ja naaseb algasendisse; protsess toimub peamiselt kvanttunnelimise teel toatemperatuuril, mitte soojusliku aktiveerimisega. Võrreldes prootonita analoogiga on efektiivsus märgatavalt kõrgem.
Taustaks on teadaolevad prootoniga seotud elektronülekanded (PCET) bioloogias ja materjalides. Tripletenergia ülekanne on oluline päikesepatareides, laserites ja katalüüsis, kuid seda on olnud raske kontrollida. Uus mehhanism annab tööriista tripletide teket kas suurendada või pärssida, muutes asendajaid või eemaldades shuttle’i.
Pinged peituvad üldistatavuses: kas mehhanism töötab teistes materjalides ja suuremates süsteemides? Temperatuurist sõltumatus viitab tugevale kvantmõjule, kuid praktiline integreerimine seadmetesse nõuab veel katseid stabiilsuse ja skaleeritavuse osas.
MIT-i lidar-kiip laiendab vaatevälja ilma liikuvate osadeta
MIT-i insenerid lõid ränifotoonika kiibil põhineva optilise faasitud massiivi, kus erineva kujuga antennid vähendavad ristkõnet umbes 100%-lt 1%-ni. See võimaldab antenne tihedamalt paigutada, saavutades laiema vaatevälja ühe puhta kiirega ilma grating-lobe’deta. Testid kinnitasid täpset kiire juhtimist laias nurgas.
Taustaks on tavapäraste lidarite suurus, hind ja liikuvad osad, mis kuluvad. Integreeritud OPA-d on kompaktsed, kuid varem piiras tihe paigutus müra ja hõre paigutus vaatevälja. Kolme erineva geomeetriaga antenni korduv muster lahendab selle kompromissi, säilitades ühtlase kiirguse.
Ebakindlus seisneb veel laiema nurga saavutamises ja tootmise skaleerimises. Kuigi laboritulemused on tugevad, tuleb tõestada vastupidavust reaalsetes tingimustes autodes, droonides ja tööstuses.