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科学家利用阳光完成了曾经被认为不可能的量子物理壮举
科学家们已经证明，仅阳光就可以产生能够产生“鬼像”的量子相关光子，这一壮举曾经被认为需要稳定的激光。量子光学实验通常依赖于仔细控制的激光器来产生相关或纠缠的光子对。这些光子对是通过称为自发参数下转换 (SPDC) 的过程产生的，其中 [...]
来源:SciTech日报科学家们已经证明，仅阳光就可以产生能够产生“鬼像”的量子相关光子，这一壮举曾经被认为需要稳定的激光。
量子光学实验通常依赖于仔细控制的激光器来创建相关或纠缠的光子对。这些光子对是通过称为自发参量下转换（SPDC）的过程产生的，其中激光被引导到非线性晶体中。由于该过程依赖于稳定、相干的照明，科学家们普遍认为阳光不能作为实际的替代方案。
这种假设近年来开始发生变化。研究人员发现 SPDC 不需要完全相干的光源。即使是部分相干光也可以驱动该过程，同时将其一些相干特性传递给生成的光子。这提出了一个有趣的可能性：阳光本身能否产生相关的光子对？
科学家将阳光转化为量子光源
利用阳光进行 SPDC 远非简单。自然光的亮度、角度和位置全天不断变化。这些波动可能会破坏量子光学实验所需的精确对准和光子检测。
尽管如此，阳光还是有一个很大的好处。与激光系统不同，它不需要专用电源，并且有可能支持远程或极端环境中的量子技术。
厦门大学张武宏和陈立祥领导的团队现已证明该想法可以在实践中发挥作用。在《Advanced Photonics》发表的研究中，科学家们建立了一个实验装置，其中阳光作为 SPDC 的唯一泵浦源。
阳光下的量子鬼成像
阳光驱动的系统实现了 90.7% 的重影成像能见度，接近在相同泵浦功率下运行的传统 405 nm 激光器所实现的 95.5% 能见度。