Fotony ze vzdálených hvězd se k našim detektorům dostanou až na konci své cesty. Pohlcují je prachová mračna, hustá atmosféra a další překážky. Většina fotonů zahyne na cestě k detektoru. Astronomové řeší tento problém tím, že staví větší zrcadla a shromažďují více světla. Ale když peníze nebo zdroje dojdou, zrcadlo je příliš těžké na to, aby se dalo pohnout. Obraz zůstává rozmazaný.
Radioastronomové tento problém vyřešili již před desítkami let. Postavili interferometry – síť malých dalekohledů, které fungují jako jeden velký pozorovací objekt. Pokud jsou spouštěcí časy signálů přesně načasovány, signály se spojí. Vzdálenost mezi dalekohledy určuje jasnost obrazu. Pokud je vzdálenost dostatečně velká, je možné zobrazit černou díru na celé planetě. Na rádiových vlnách to funguje skvěle.
Viditelné světlo je složitější. Signály se rozpadají, když se fotony pohybují mezi dalekohledy. To se stále děje.
Harvardský tým věří, že malé kvantové počítače by mohly zachránit optickou interferometrii. Ne obrovské stroje, ale malé čipy. Uchovávají informace o fotonech, dokud nejsou použity.
“Myslím, že by to mohla být velmi slibná oblast, kde můžete dělat věci, které nejsou možné s klasickými systémy.”
Michail Lukin se v této oblasti dobře vyzná. Jeho tým, včetně studenta MIT Maxima Sirotina, se této problematice věnuje dva roky. V únoru zveřejnili důkazy o svých teoriích v časopise Nature. Sirotin byl první, kdo předložil důkazy o své teorii.
Používali diamanty, velmi malé. Obsahující defekty křemíku. Tyto defekty pomáhají ukládat kvantové informace pomocí spinů elektronů a křemíkových jader. Qubits. Jako klasické beaty, ale složitější.
Zařízení byla:
– Dva dalekohledy umístěné ve vzdálenosti šesti metrů od sebe.
– Propojeno 1,5 km optickým vedením.
– Laserový paprsek prošel středem.
Před měřením spojili diamanty pomocí světla. Poté získali interferenční obraz. Fungovalo to. Dva malé dalekohledy fungovaly jako jeden velký.
Co se stane, když vyměníte laser za světlo hvězd?
Teoreticky by dva malé dalekohledy mohly vytvořit obraz stejné kvality jako 1,5 km široké zrcadlo. Umístěním dalekohledů blíže k sobě lze získat jasnější snímky exoplanet. Více údajů o pohybu hvězd. Můžete si všimnout věcí, které nelze detekovat moderními přístroji.
Zatím není připraven na široké použití. Lukin to přiznává. Jsou to jen laboratorní pokusy. Optické vlákno bylo spíše opleteno, než protaženo roklí. Laserový paprsek nebyl světlem hvězd. Bude trvat roky, než se z toho stane nástroj pro mapování oblohy. Možná desetiletí.
John Monnier z University of Michigan nebyl součástí tohoto týmu. Věří, že jde o průlom. Nový způsob použití starých metod. Varuje ale před možnými obtížemi. Budování infrastruktury je obtížné, drahé a pomalé.
Jsme stále v počáteční fázi. Testujeme různé technologie. Snažíme se pochopit, co tato zařízení dokážou. Lukin vidí cestu před sebou. Nové oblasti použití.
Je to dnes praktické? Ne. Ale otevírá to nové možnosti?
Možná.
