Mewn maes optegol ar hyn o bryd, ceir maes sy'n datblygu'n gyflym, a elwir yn olau S strwythuredig. Fel y mae'r enw'n awgrymu, mae'n gwneud i bobl weld y ddelwedd lai, fwy cryno a mwy penodol o faes gweledigaeth eang, llai o ganfod ffotograffau drwy newid strwythur "patrymau" golau, megis y digonedd o uchder a chyfnod a phegynu, torri, torri ac ati. Gellir pecynnu golau fel cyfathrebiad lled band uchel newydd. Fel teilwr, drwy dorri ffafriau plaen yn batrymau a mathau gwahanol.
Mae golau strwythuredig yn cael ei ddefnyddio fwyfwy mewn technoleg. Er enghraifft, mae plismyn yn defnyddio golau strwythuredig i dynnu olion bysedd mewn golygfeydd 3D. Er eu bod wedi defnyddio tâp o'r blaen i echdynnu olion bysedd, gallant bellach ddefnyddio camera ac olion bysedd digidol, sy'n caniatáu i'r broses adnabod ddechrau cyn i'r swyddog adael y fan a'r lle. Mae'r ddelwedd ganlynol yn dangos patrwm golau strwythuredig wedi'i gynllunio ar gyfer archwilio wyneb a robot weldio arc gyda chamera a ffynhonnell olau laser strwythuredig sy'n galluogi'r robot i olrhain weldiau'n awtomatig (isod).
Mae golau strwythuredig yn cael ei ddefnyddio fwyfwy mewn technoleg. Er enghraifft, mae plismyn yn defnyddio golau strwythuredig i dynnu olion bysedd mewn golygfeydd 3D. Er eu bod wedi defnyddio tâp o'r blaen i echdynnu olion bysedd, gallant bellach ddefnyddio camera ac olion bysedd digidol, sy'n caniatáu i'r broses adnabod ddechrau cyn i'r swyddog adael y fan a'r lle. Mae'r ddelwedd ganlynol yn dangos patrwm golau strwythuredig wedi'i gynllunio ar gyfer archwilio wyneb (dde uchaf) a robot weldio arc gyda chamera a ffynhonnell olau laser strwythuredig sy'n galluogi'r robot i olrhain weldiau'n awtomatig (chwith isaf).
Y cwestiwn yw, sut i greu a rheoli cyflwr y golau hwn a pha mor bell y gellir ei wthio i'w derfyn? Daw'r offeryn prif ffrwd ar gyfer adeiladu golau'r wladwriaeth hon o lasers, ond oherwydd bod cymhlethdod y laser pwrpasol gofynnol yn cael ei herio, mae angen geometrau a/neu elfennau wedi'u haddasu fel arfer. Dim ond paradeimau dau ddimensiwn o batrwm a phalareiddio sy'n cael eu defnyddio, sy'n golygu mynediad i olau clasurol dau ddimensiwn, cwbitau cymysgu o 1 a 0.
Yn awr, cyhoeddodd gwyddonwyr yn Tsieina a De Affrica bapur yn y cyfnodolyn Nature-Light yn ddiweddar. Dywedasant eu bod yn creu golau clasurol dosbarth cwantwm dimensiwn mympwyol o lasers yn syml ac yn uniongyrchol. Am y tro cyntaf, defnyddir laser syml iawn sydd ar gael yn y rhan fwyaf o labordai addysgu prifysgolion i arddangos golau clasurol wyth dimensiwn. Yna, parhaodd y tîm ymchwil i drin a rheoli'r golau cwantwm hwn, gan greu'r wladwriaeth wyrdd-horn-zerlinger (GHZ) clasurol gyntaf, set adnabyddus o wladwriaethau cwantwm dimensiwn uchel.
Fel y dangosir yn y ffigur, defnyddir laser syml sy'n cynnwys dwy drych safonol yn unig i gynhyrchu golau clasurol dimensiwn uchel, sy'n adlewyrchu cyflwr y celfyddyd, sy'n wahanol i'r enghraifft boblogaidd o gyflwr Bell dau ddimensiwn.
Dywedodd yr Athro Forbes, cyfarwyddwr y prosiect ymchwil hwn:" mae'n werth nodi nid yn unig y gallwn greu cyflwr mor rhyfedd o olau, ond bod eu ffynonellau golau mor syml ag y gallwch ddychmygu, dim ond ychydig o feini prawf sydd eu hangen ." Hynny yw, mae pobl yn sylweddoli mai dim ond fframwaith mathemategol newydd sydd ei angen ar y graddau "ychwanegol" allweddol o ryddid i'w hadnabod. Mae'r dull hwn yn caniatáu ffurfio unrhyw gyflwr cwantwm drwy labelu'r hyrddod tebyg i don a gynhyrchir gan y laser ac yna eu rheoli o'r tu allan gyda modiwleiddio golau gofodol. Ar un ystyr, mae'r laser yn cynhyrchu'r maint a ddymunir, tra bod modiwleiddio a rheoli dilynol yn mowldio'r canlyniadau i ryw gyflwr dymunol. Er mwyn profi hyn, cynhyrchodd yr ymchwilwyr yr holl wladwriaethau GHZ sy'n rhychwantu gofod wyth dimensiwn.
Nid oes neb erioed wedi creu'r golau clasurol dimensiwn uchel hwn yn y gorffennol, felly mae angen i ymchwilwyr ddyfeisio dull mesur newydd i drawsnewid technoleg tomograffeg gwladwriaethau cwantwm dimensiwn uchel yn iaith a thechnoleg, sy'n addas ar gyfer eu cyfatebiaethau golau clasurol. Y canlyniad yw tomograffeg newydd o olau clasurol, sy'n datgelu ei gydberthynas cwantwm y tu hwnt i'r ddau ddimensiwn safonol.
Mae'r gwaith hwn yn ffordd bwerus o greu a rheoli golau clasurol dimensiwn uchel gydag eiddo tebyg i gwantwm, yn paratoi'r ffordd ar gyfer ceisiadau cyffrous mewn metreg cwantwm, cywiro gwallau cwantwm, a chyfathrebu optegol, ac mae'n darparu llawer mwy o olau clasurol llachar amlbwrpas ar gyfer ymchwil sylfaenol i gyffroi mecaneg cwantwm.
