SPDC-kokeissa on tavallisesti käytetty laseria, koska laserin fotoneilla on hyvin hallitut vaiheet, etenemissuunnat ja aallonpituudet. Auringonvalo on päinvastainen tapaus: se on tilan suhteen hajautunutta, spektriltään laajakaistaista ja ajallisesti epäkoherenttia. Fotoneita tulee monista suunnista, niiden vaiheet vaihtelevat satunnaisesti ja niiden aallonpituudet kattavat laajan alueen.
Tämän epäjärjestyksen ajateltiin hävittävän lomittumiseen tarvittavat kvanttikorrelaatiot.
Tutkijoiden teoreettinen analyysi osoitti, ettei polarisaatiolomittuminen riipu pumpun valon tila- tai spektraalisesta koherenssista. Kun kvantti-informaatio koodataan fotonin polarisaatioon eli valoaallon värähtelysuuntaan, satunnaiset etenemissuunnat ja aallonpituudet eivät välttämättä tuhoa lomittumista .
Ratkaisevaa on, että värähtelysuunta säilyy riittävän yhdenmukaisena. Tämä avasi mahdollisuuden käyttää epäkoherenttia ja laajakaistaista luonnonvaloa SPDC-prosessin pumppuna.
Auringonvalo on luonnostaan liian hajautunutta, jotta se voisi sellaisenaan käynnistää SPDC-prosessin pienessä, noin millimetrin kokoisessa epälineaarisessa kiteessä. MPL:n tutkijaryhmä, jota johti Hamed Fattahi, ratkaisi ongelman kaksivaiheisella keskitysjärjestelmällä:
Järjestelmä kasvatti kiteelle osuvan säteilyn voimakkuutta useita kertaluokkia. Näin auringonvalolla pumpattu SPDC tuli mahdolliseksi.
Kvanttioptiikan kokeissa käytettävät laserit kuluttavat sähköä ja vaativat tarkkaa laitteistoa. Jos osa kvanttilomittuneiden fotonien lähteistä voitaisiin korvata auringonvalolla, niiden energiankulutusta voisi pienentää erityisesti etäisissä tai sähköverkon ulkopuolisissa kohteissa .
Kyse ei kuitenkaan ole siitä, että tavallinen päivänvalo muuttuisi suoraan lomittuneeksi valonsäteeksi. Auringonvalo toimii kokeessa pumpun lähteenä, joka ohjataan optisten komponenttien kautta epälineaariseen kiteeseen.
Satelliitissa auringonvaloa on runsaasti, eikä pilvisyys rajoita sen saatavuutta samalla tavalla kuin maanpäällisissä järjestelmissä. Auringonvalolla toimiva lomittuneiden fotonien lähde voisi tulevaisuudessa olla laserjärjestelmää kevyempi ja energiankulutukseltaan pienempi.
Tämä voisi tukea esimerkiksi kvanttiavainten jakelua eli QKD:tä, jossa viestinnän osapuolet hyödyntävät kvanttimekaniikan ominaisuuksia salausavainten muodostamiseen . Kyse on kuitenkin vasta mahdollisesta sovellussuunnasta, ei valmiista satelliittitekniikasta.
Tutkimuksen merkitys onkin ennen kaikkea siinä, että se muuttaa käsitystä siitä, millaista valoa kvanttilomittumisen tuottamiseen tarvitaan. Laser ei ehkä ole ainoa tie – mutta käytännön järjestelmät vaativat vielä huomattavan määrän optista ja sähköteknistä kehitystyötä.