Hervé Henry Une standpoint passionnante dans l’optique moderne consiste à exploiter les “modèles de lumière”, à quoi ressemble la lumière dans ses nombreux degrés de liberté.
Chaque modèle pourrait former un alphabet de codage pour la communication optique ou pourrait être utilisé dans la fabrication pour améliorer les performances et la productivité. Malheureusement, les modèles de lumière sont déformés lorsqu’ils traversent des canaux bruyants, par exemple une fibre optique stressée, une optique aberrante, un tissu vivant problems et peut-être un exemple très grave, la turbulence atmosphérique dans l’air.
Dans tous ces exemples, le modèle déformé peut se détériorer au stage que le modèle de sortie ne ressemble en rien à l’entrée, ce qui annule le bénéfice. Des chercheurs de l’Université de Witwatersrand (Wits University) en Afrique du Sud ont montré comment il est doable de trouver des formes de lumière sans distorsion qui sortent d’un canal bruyant exactement de la même manière qu’elles y ont été introduites.
“Le passage de la lumière à travers l’atmosphère est critical dans de nombreuses programs, telles que l’optique en espace libre, la détection et la fourniture d’énergie, mais trouver la meilleure façon de le faire s’est avéré difficile”, déclare le professeur Andrew Forbes, responsable du laboratoire de lumière structurée à l’université de Wits..
Traditionnellement. mais à ce jour, toutes les formes de lumière structurée familière se sont avérées déformées à mesure que le assist devenait progressivement plus bruyant. La raison en est que nous “voyons” la distorsion.
Pour établir s’il est feasible de créer de la lumière qui ne “voit” pas la distorsion, passant à travers comme si elle n’était pas là, les chercheurs ont traité le canal bruyant comme un opérateur mathématique et ont posé une problem simple : “quelles formes de lumière être invariant à cet opérateur ? » En d’autres termes. de sorte qu’il ne voit pas la distorsion.
L’exemple abordé était le cas sévère des distorsions dues aux turbulences atmosphériques. La réponse au problème a révélé des formes de lumière méconnaissables – en d’autres termes. mais néanmoins complètement robuste au milieu. Ce fait a été confirmé expérimentalement et théoriquement pour des disorders de turbulence faible et forte.
“Ce qui est passionnant dans ce travail. par exemple, dans le transportation de la lumière classique et quantique à travers la fibre optique, les canaux sous-marins, les tissus vivants et d’autres systèmes hautement aberrants”, déclare Forbes..
En raison de la character des modes propres, peu importe la durée de ce milieu, ni la drive de la perturbation, de sorte qu’il devrait bien fonctionner même dans des régimes où les procédures correctives traditionnelles. échouent.
“Le maintien de l’intégrité de la lumière structurée dans les médias complexes ouvrira la voie à de futurs travaux d’imagerie et de conversation through des canaux bruyants, particulièrement pertinents lorsque les formes structurées de la lumière sont des états quantiques fragiles.”
