Dalam bidang optik pada masa ini, terdapat bidang yang pesat membangun, dikenali sebagai cahaya berstruktur. Seperti namanya, ia membuat orang melihat imej yang lebih kecil, lebih padat, lebih tertumpu kepada bidang penglihatan yang luas, pengesanan kurang foto dengan menukar struktur "corak" cahaya, seperti amplitud dan fasa dan polarisasi, memotong, memotong dan sebagainya. Cahaya boleh dibungkus sebagai komunikasi jalur lebar tinggi yang baru. Seperti tukang tukang esa, dengan memotong fabrik biasa ke dalam corak dan jenis yang berbeza.
Cahaya berstruktur semakin digunakan dalam teknologi. Sebagai contoh, anggota polis menggunakan cahaya berstruktur untuk mengambil gambar cap jari dalam adegan 3D. Manakala sebelum ini mereka menggunakan pita untuk mengekstrak cap jari, kini mereka boleh menggunakan kamera dan cap jari skuasy secara digital, yang membolehkan proses pengenalan bermula sebelum pegawai meninggalkan tempat kejadian. Imej berikut menunjukkan corak cahaya berstruktur yang direka untuk pemeriksaan permukaan dan robot kimpalan arka yang dilengkapi dengan kamera dan sumber cahaya laser berstruktur yang membolehkan robot untuk mengesan kimpalan secara automatik (di bawah).
Cahaya berstruktur semakin digunakan dalam teknologi. Sebagai contoh, anggota polis menggunakan cahaya berstruktur untuk mengambil gambar cap jari dalam adegan 3D. Manakala sebelum ini mereka menggunakan pita untuk mengekstrak cap jari, kini mereka boleh menggunakan kamera dan cap jari skuasy secara digital, yang membolehkan proses pengenalan bermula sebelum pegawai meninggalkan tempat kejadian. Imej berikut menunjukkan corak cahaya berstruktur yang direka untuk pemeriksaan permukaan (atas kanan) dan robot kimpalan arka yang dilengkapi dengan kamera dan sumber cahaya laser berstruktur yang membolehkan robot untuk mengesan kimpalan secara automatik (bawah kiri).
Persoalannya, bagaimana untuk mencipta dan mengawal keadaan cahaya ini dan sejauh mana ia boleh ditolak kepada hadnya? Alat arus perdana untuk membina cahaya negeri ini berasal dari laser, tetapi kerana kerumitan laser berdedikasi yang diperlukan dicabar, geometri yang disesuaikan dan / atau unsur-unsur biasanya diperlukan. Hanya paradigma dua dimensi corak dan polarisasi digunakan, yang bermaksud akses kepada cahaya terancang klasik dua dimensi, meniru qubits 1 dan 0.
Kini, saintis di China dan Afrika Selatan, baru-baru ini menerbitkan kertas kerja dalam jurnal Nature-Light. Mereka melaporkan bahawa mereka hanya dan secara langsung mencipta sewenang-wenangnya dimensi kuantum klasik cahaya dari laser. Buat pertama kalinya, laser yang sangat mudah didapati di kebanyakan makmal pengajaran universiti digunakan untuk memaparkan cahaya terancang klasik lapan dimensi. Kemudian, pasukan penyelidik terus memanipulasi dan mengawal cahaya seperti kuantum ini, sekali gus mewujudkan negara kuantum bertaraf hijauberg-tanduk (GHZ) yang pertama, satu set terkenal negeri kuantum dimensi tinggi.
Seperti yang ditunjukkan dalam angka, laser mudah yang terdiri daripada hanya dua cermin standard digunakan untuk menghasilkan cahaya terancang klasik dimensi tinggi, yang mencerminkan keadaan seni, yang berbeza daripada contoh popular keadaan Bell dua dimensi.
Profesor Forbes, pengarah projek penyelidikan ini, berkata :" perlu diperhatikan bahawa bukan sahaja kita boleh membuat keadaan cahaya yang pelik, tetapi sumber cahaya mereka semudah yang anda boleh bayangkan, hanya beberapa kriteria yang diperlukan ." Iaitu, orang menyedari bahawa darjah utama "tambahan" kebebasan hanya memerlukan rangka kerja matematik baru untuk mengenal pasti mereka. Kaedah ini membolehkan pembentukan mana-mana keadaan kuantum dengan hanya melabelkan sinar seperti gelombang yang dihasilkan oleh laser dan kemudian mengawal mereka dari luar dengan modulator cahaya spatial. Dalam erti kata lain, laser menghasilkan saiz yang diingini, manakala modulasi dan kawalan seterusnya membentuk keputusan ke dalam beberapa keadaan yang diingini. Untuk membuktikan ini, para penyelidik menghasilkan semua negeri GHZ yang merangkumi ruang lapan dimensi.
Tiada siapa yang pernah mencipta cahaya kuantum klasik dimensi tinggi ini pada masa lalu, jadi penyelidik perlu mencipta kaedah pengukuran baru untuk mengubah teknologi tomografi keadaan kuantum dimensi tinggi ke dalam bahasa dan teknologi, yang sesuai untuk analog cahaya klasik mereka. Hasilnya adalah tomografi baru cahaya terancang klasik, mendedahkan korelasi seperti kuantum di luar standard dua dimensi.
Kerja-kerja ini menyediakan cara yang kuat untuk mewujudkan dan mengawal cahaya klasik dimensi tinggi dengan sifat-sifat seperti kuantum, membuka jalan untuk aplikasi menarik dalam metrologi kuantum, pembetulan ralat kuantum, dan komunikasi optik, dan menyediakan banyak cahaya klasik yang lebih terang untuk penyelidikan asas untuk mekanik kuantum yang menarik.
