एक ऐसे कदम में जो निश्चित रूप से पर्यावरणविदों को प्रसन्न करेगा और उन्हें भ्रमित करेगा जो भौतिकी कक्षा को याद करते हैं, शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया है कि साधारण पुरानी सूरज की रोशनी क्वांटम एंटैंगलमेंट उत्पन्न कर सकती है - एक घटना जिसे पहले एक अच्छी तरह से ट्यून किए गए लेज़र के सुसंगत, केंद्रित प्रयास की आवश्यकता माना जाता था। क्योंकि एक सटीक, ऊर्जा-हॉगिंग लेज़र का उपयोग क्यों करें जब आप बस ... पर्दे खोल सकते हैं?

निष्कर्ष, ऑप्टिका में प्रकाशित, दिखाते हैं कि सूरज की रोशनी लेज़र-आधारित तकनीकों के बराबर एंटैंगलमेंट उत्पन्न कर सकती है, बशर्ते आप बैंडविड्थ अंतर को ध्यान में रखें। यह काम ओटावा विश्वविद्यालय में रॉबर्ट बॉयड के समूह और जर्मनी में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर द साइंस ऑफ लाइट (एमपीएल) में हनीह फत्ताही की टीम के बीच एक सहयोग है। क्योंकि जाहिर तौर पर, सूर्य की शक्ति का उपयोग करने के लिए अंतर्राष्ट्रीय सहयोग भी आवश्यक है।

"क्वांटम एंटैंगलमेंट सुरक्षित संचार, अति-सटीक संवेदन और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग जैसे अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है," चेंग ली ने कहा, जो ओटावा विश्वविद्यालय के हाल ही के स्नातक और पेपर के पहले लेखक हैं। "हमारा काम दिखाता है कि प्रचुर प्राकृतिक प्रकाश स्रोतों का उपयोग क्वांटम एंटैंगलमेंट के लिए किया जा सकता है, जो अधिक ऊर्जा-कुशल और सुलभ क्वांटम प्रौद्योगिकियों की संभावना खोलता है।"

दूसरे शब्दों में, आपका भविष्य का क्वांटम कंप्यूटर उसी चीज़ से संचालित हो सकता है जो आपको धूप से झुलसाती है। ली ने यह भी कहा कि "यह तकनीक एक दिन उपग्रहों को अंतरिक्ष में पहले से प्रचुर सूरज की रोशनी का उपयोग करके सुरक्षित एन्क्रिप्शन कुंजी बनाने में सक्षम बना सकती है, जिससे ऑनबोर्ड लेज़रों और अधिकांश सहायक हार्डवेयर की आवश्यकता कम हो जाती है।" क्योंकि अंतरिक्ष में लेज़र क्यों ले जाएं जब सूरज वहीं है, अपना काम कर रहा है?

टीम ने लंबे समय से चली आ रही धारणा को चुनौती दी कि क्वांटम एंटैंगलमेंट के लिए सुसंगत प्रकाश की आवश्यकता होती है - जिस तरह की तरंगें सिंक्रनाइज़ और अनुमानित होती हैं, जैसे लेज़र। बॉयड की टीम के पहले के काम ने पहले ही दिखाया था कि एक एलईडी, एक असंगत प्रकाश स्रोत, ध्रुवीकरण-उलझे हुए फोटॉन उत्पन्न कर सकता है। अब उन्होंने सूरज की रोशनी में अपग्रेड किया है, जो और भी अधिक अराजक है, सभी दिशाओं में फैलती है और रंगों का पूरा इंद्रधनुष रखती है।

इस अराजकता को नियंत्रित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने सहज पैरामीट्रिक डाउन-कनवर्जन (एसपीडीसी) का उपयोग किया, एक प्रक्रिया जहां एक पंप बीम एक नॉनलाइनियर क्रिस्टल में प्रवेश करती है और फोटॉन को उलझे हुए जोड़े में विभाजित करती है। लेज़र पंप के बजाय, उन्होंने दृढ़ता से ध्रुवीकृत सूरज की रोशनी का उपयोग किया, जो अंतरिक्ष और समय में अत्यधिक असंगत रही लेकिन एक सुसंगत दिशा में दोलन करती रही। "हमने अपने प्रयोगात्मक सेटअप को डिज़ाइन किया ताकि विभिन्न रंगों और प्रसार दिशाओं द्वारा पेश किए गए अंतर फोटॉन के ध्रुवीकरण को प्रभावित न करें," ली ने समझाया। "जैसा कि हमारा सिद्धांत भविष्यवाणी करता है, यदि एंटैंगलमेंट केवल ध्रुवीकरण में रहता है, तो यह केवल पंप के दोलन दिशा में क्रमबद्धता पर निर्भर होना चाहिए, न कि इसकी दिशा या रंग पर।"

लेकिन एक पकड़ थी: नॉनलाइनियर क्रिस्टल केवल लगभग एक मिलीमीटर पार है, इसलिए उन्हें सूरज की रोशनी को केंद्रित करने की आवश्यकता थी। एमपीएल में फत्ताही की टीम ने एक ऑल-ग्लास सोलर कंसंट्रेटर बनाया जो एक घरेलू खिड़की के आकार के फ्रेस्नेल लेंस का उपयोग करके सूरज की रोशनी को एक ऑप्टिकल फाइबर में डालता है जो मानव बाल जितना चौड़ा होता है, फिर इसे छोटे क्रिस्टल पर निर्देशित करता है। क्योंकि "क्वांटम ऑप्टिक्स" कुछ भी नहीं कहता है जैसे एक विशाल आवर्धक कांच जैसा सेटअप।

एमपीएल में बाहरी प्रयोगों ने सिद्धांत की पुष्टि की: क्वांटम स्टेट टोमोग्राफी ने दिखाया कि सूरज की रोशनी से उत्पन्न एंटैंगलमेंट एक पूरी तरह से उलझी हुई अवस्था के समान लगभग 94% था, और फोटॉन ने बेल की असमानता का उल्लंघन किया, यह साबित करते हुए कि वे वास्तव में उलझे हुए थे और सिर्फ एक शास्त्रीय गलतफहमी नहीं थे।

टीम अब चमक बढ़ाने और एंटैंगलमेंट गुणवत्ता में सुधार करने पर काम कर रही है, सिस्टम को प्रयोगशाला से बाहर ले जाने की उम्मीद के साथ। वे यह भी सुझाव देते हैं कि यह दृष्टिकोण चार-तरंग मिश्रण जैसी अन्य नॉनलाइनियर ऑप्टिकल तकनीकों के साथ काम कर सकता है, जो क्वांटम फोटोनिक्स में नए दरवाजे खोल सकता है।

बेशक, वैज्ञानिक समुदाय को संदेह था। "इस परियोजना की शुरुआत के बाद से, हमारे विचार को बार-बार संदेह और विरोध का सामना करना पड़ा," ली ने कहा। "कुछ विश्व प्रसिद्ध आर