Дослідницька група разом з Антоном Цайлінгером зробила технічний прорив експериментуючи з так званими скрученими частинками світла. В одному експерименті, учені змогли показати, що зкрутка самого світла, тобто за гвинтовою структурою, зберігається увільному просторі поширення протягом 143 кілометрів, що може стати революцією для майбутньої передачі даних. У другому дослідженні, дослідники спільно з австралійською дослідницькою групою змогли переплести окремі легкі кванти сильніше, ніж будь-коли раніше в той час зберігаючи квантові заплутаності з другої часткою. Крім того, ці результати, в даний час опубліковані в дуже відомому журналі PNAS, і мають не тільки фундаментальний інтерес, але і указують в сторону величезної інформаційної ємності, яку одна частинка світла може запропонувати в майбутніх технологіях.

Скручене світло

Знову і знову, властивості світла здивували світ досліджень. Наприклад, світло може бути приведене в штопороподібну форму для отримання так званих "гвинтів світла", як описує квантова фізика в Університеті Відня. Дивовижний факт, що в принципі можна накласти будь-яку кількість витків на кожні окремі частки світла - фотони. Чим більше число витків, тим більше так зване квантове число, яким фотон описується. В результаті Віденського Центру квантової науки і техніки (VCQ) в Університеті Відня та Інституту квантової оптики і квантової інформації Відні (IQOQI Відень) в Академії наук Австрії вже використовували цю функцію в двох документах, подолавши попередні рекорди по дальності передачі і величині квантового числа.

Скручене світло передає повідомлення на 143 кілометри

В принципі, скручене світло може нести довільно велику кількість інформації на один фотон, на відміну від поляризації світла, яка обмежена одним бітом на фотон. Наприклад, швидкість передачі даних до 100 терабіт в секунду, що відповідає приблизно 120 Blu-Ray дискам в секунду, вже досягнуті в лабораторних умовах. Передача в реальних умовах, однак, все ще знаходиться в зародковому стані. На додаток до передачі на короткі відстані в спеціальній волоконній оптиці, можлива передача таких світлових пучків в більш вільному просторі, що необхідно, наприклад, для супутникового зв'язку, була обмежена до трьох кілометрів до сих пір.

У поточному дослідженні, дослідницька група показує: інформація, що кодується в скрученому світлі, все ще може відновитись навіть після передачі на відстань понад 100 кілометрів. Експеримент був проведений між Канарським Ла-Пальма і Тенеріфе, які знаходяться на відстані 143 км. "Повідомлення" Hello World! " були закодовані на зелений лазер з оптичною голограмою, і реконструйовані з штучної нейронної мережі на іншому острові.