Într-o întorsătură uluitoare care îi va face pe lasere să își pună întrebări despre alegerile lor de viață, oamenii de știință au folosit cu succes lumina solară obișnuită pentru a realiza imagistică fantomă cuantică. Timp de decenii, optica cuantică s-a bazat pe un proces numit conversie parametrică descendentă spontană (SPDC), care necesită de obicei un laser puternic și stabil care strălucește într-un cristal neliniar. Dar se pare că universul este mai flexibil decât ne-am gândit: chiar și lumina parțial coerentă poate face treaba, iar acum, așa cum a arătat o echipă de la Universitatea Xiamen (condusă de Wuhong Zhang și Lixiang Chen), și soarele însuși poate face acest lucru.

Provocările sunt reale, totuși. Lumina solară care ajunge pe Pământ este un lucru capricios - fluctuează constant în luminozitate, direcție și poziție - ceea ce o face un coșmar pentru alinierea precisă. Dar echipa, așa cum este raportat în Advanced Photonics, a construit un dispozitiv automat de urmărire a soarelui (ca un montură ecuatorială telescopică de lux) care urmărește soarele toată ziua, canalizând razele sale într-o fibră optică multimodă din plastic de 20 de metri, care duce într-un laborator întunecat unde lovește un cristal de titanil fosfat de potasiu periodic polizat (PPKTP).

Și iată că a funcționat. Sistemul a generat perechi de fotoni cu corelații puternice de poziție, realizând o vizibilitate a imagisticii fantomă de 90,7% - puțin sub 95,5% obținut cu un laser standard de 405 nm la aceeași putere de pompare. Au reconstruit chiar și o imagine 2D mai complexă pe care o numesc 'față fantomă', pentru că știința are simțul umorului.

Cum reușește acest lucru? Spectrul larg al luminii solare ajută la menținerea potrivirii cvasi-fazice în cristal, producând o mulțime de perechi corelate. Prin colectarea datelor pe perioade mai lungi, au îmbunătățit raportul semnal-zgomot și raportul contrast-zgomot, demonstrând că sistemul poate face față schimbărilor de dispoziție ale soarelui.

Aceasta este prima SPDC pompată cu lumină solară cu imagistică fantomă, și deschide ușa către imagistica cuantică complet pasivă - fără lasere, fără putere externă. Cercetătorii sugerează că acest lucru ar putea fi un schimbător de joc pentru sistemele cuantice în medii îndepărtate sau spațiale. Și cu viitoare progrese în colectarea luminii solare, ingineria cristalelor și reconstrucția imaginilor (salut, detectare comprimată și învățare automată), s-ar putea să avem în curând camere cuantice care funcționează literalmente pe bază de lumină solară.

În alte știri, laserele se simt, se pare, 'neprețuite'.