Czym w ogóle są wspomniane iNFS? Najprościej można wytłumaczyć to pojęcie jako stany o stałej całkowitej liczbie fotonów, które nie mogą być reprezentowane przez wielomodowe stany Focka. Te ostatnie są natomiast stanami kwantowymi będącymi elementem przestrzeni Focka o ściśle określonej liczbie cząstek.
Czytaj też: Wielki kwantowy problem nie stanowi już zagadki. Jak naukowcy się z nim uporali?
Autorzy publikacji zamieszczonej na łamach Science Advances próbowali wyjaśnić, czy możliwe będzie istnienie iNFS z udziałem optycznego obwodu kwantowego z wieloma fotonami. Jako że odpowiedź na to pytanie okazała się twierdząca, to członkowie zespołu badawczego mówią już o potencjalnych korzyściach. Jak twierdzą, w grę wchodzą zastosowania w dziedzinach takich jak projektowanie optycznych komputerów kwantowych i optycznych czujników kwantowych.
Fotony mają wysoką przydatność w formie nośników, gdyż można je przesyłać na duże odległości. Zarazem zachowują one swoje stany kwantowe w temperaturze pokojowej. Poprzez wykorzystanie dużej liczby fotonów w wielu trybach możliwe powinno być prowadzenie optycznej kryptografii kwantowej na duże odległości, a na tym potencjalne zastosowania się nie kończą. Eksperci mówią także o optycznym wykrywaniu kwantowym oraz optycznych obliczeniach kwantowych.
Dzięki postępom poczynionym przez naukowców z Japonii powinny rozwinąć się technologie kwantowe, pozwalające na przykład na prowadzenie zaawansowanych obliczeń oraz bezpiecznej komunikacji
Autorzy potencjalnie przełomowych badań wyjaśniają, że udało im się wytworzyć złożony typ iNFS z wykorzystaniem fotonicznego obwodu kwantowego z transformacją Fouriera. W ten sposób doprowadzili do umieszczenia dwóch fotonów na trzech różnych ścieżkach, co było do tej pory ogromnym wyzwaniem. Przy okazji członkowie zespołu wykazali, iż właściwości iNFS nie zmieniają się podczas przechodzenia przez sieć wielu liniowych elementów optycznych. Właśnie z tego względu występuje wysoka stabilność. To dobra wiadomość dla optycznej technologii kwantowej.
Czytaj też: Materiały kwantowe nie mają już tajemnic. To zasługa nowego narzędzia
Jeśli chodzi o dalsze plany naukowców z Japonii, to zapowiadają prowadzenie eksperymentów, które będą skupiały się na wielofotonowych, wielomodowych stanach oraz optycznych układach kwantowych funkcjonujących na większą skalę. Mając na uwadze potencjał drzemiący w tego typu rozwiązaniach, możemy spodziewać się, iż kolejne przełomowe osiągnięcia będą jedynie kwestią czasu.
