Методика, которая поможет в работе с фотонными кубитами

N+1Наука

Фотон дважды зарегистрировали без его разрушения

Никита Козырев

Emanuele Distante et al. / Physical Review Letters, 2021

Физикам удалось дважды зарегистрировать один и тот же фотон и при этом не разрушить его. В качестве двух детекторов они использовали оптические резонаторы на атоме рубидия, между которыми фотоны путешествовали по оптоволокну. Ученые показали, что такое последовательное детектирование фотонов позволяет увеличить вероятность их регистрации и уменьшить шум. В будущем такой метод регистрации может упростить и ускорить работу с фотонными кубитами. Статья опубликована в журнале Physical Review Letters.

Обычно для того, чтобы зарегистрировать фотон, его необходимо поглотить. Это позволяет получить информацию о самом фотоне, но не дает возможности повторить такое измерение. Сама природа такого метода регистрации вносит ограничения на его возможности: так нельзя отследить эволюцию состояния одного и того же фотона во времени. Кроме того, в случае не идеальности детектора, фотон с определенной вероятностью может быть разрушен даже без его регистрации, а значит информация о нем будет потеряна.

Такие последствия особо неприятны в случае квантовых измерений, ведь в них состояние каждого конкретного фотона и его эволюция могут нести важную информацию. Тут особо полезными представляются концепт квантовых неразрушающих измерений, при которых сам факт измерения и его результат не влияет на неопределенности последующего измерения квантовой наблюдаемой при дальнейшей эволюции системы. На практике такой метод позволяет повторять одни и те же измерения без изменения их результата и обходить описанные выше проблемы разрушающих измерений.

Сами по себе квантовые неразрушающие измерения уже нашли применение в целом ряде областей: от детектирования гравитационных волн и астрономии до высокоточной метрологии. Такую методику используют при работе с индивидуальными ионами, сверхпроводящими кубитами и атомными ансамблями, но с фотонами все оказалось сложнее. Причиной стала сложность создания детекторов, которые были бы в состоянии зарегистрировать фотон без его поглощения.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Австралиец нашел прижизненные фотографии вымершего почти сто лет назад бандикута Австралиец нашел прижизненные фотографии вымершего почти сто лет назад бандикута

Куратор музея обнаружил в архивах черно-белые фотографии бандикута

N+1
Как заявить о себе на рабочем месте? 6 лайфхаков Как заявить о себе на рабочем месте? 6 лайфхаков

Почему кто-то перескакивает по карьерной лестнице, а кто-то стоит на месте?

Psychologies
В Монголии раскопали принесенных в жертву древних комолых коров или быков В Монголии раскопали принесенных в жертву древних комолых коров или быков

Как обнаружили свидетельства того, что в Монголии разводили безрогих быков

N+1
Юпитер не имел другой орбиты — идея приближения к Солнцу под сомнением Юпитер не имел другой орбиты — идея приближения к Солнцу под сомнением

Возможно, орбита Юпитера всегда была за завесой пыли

Популярная механика
Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
5 сюрпризов самого большого «Кадиллака» 5 сюрпризов самого большого «Кадиллака»

Новый Escalade пришел, чтобы править

Maxim
Тамара Романова Тамара Романова

В России живут трое праведников, 99-летняя Тамара Григорьевна — в Петербурге

Собака.ru
«Белый лотос»: сериал про Гавайи без рая или как отпуск может стать кошмаром «Белый лотос»: сериал про Гавайи без рая или как отпуск может стать кошмаром

На Амедиатеке вышел сериал «Белый лотос» - как раз в разгар отпусков

Cosmopolitan
Любимые мужчины Ксении Бородиной: известный певец, звезды «Дома-2» и бизнесмены Любимые мужчины Ксении Бородиной: известный певец, звезды «Дома-2» и бизнесмены

Ксения Бородина – привлекательная для многих россиян звезда с сильным характером

Cosmopolitan
Как перестать всем угождать и наконец начать жить Как перестать всем угождать и наконец начать жить

Бывает ли у вас ощущение, что вы не справляетесь... с этой жизнью?

Psychologies
Одна в поле не воин Одна в поле не воин

Интервью с капитаном женской сборной по регби Алёной Тирон

OK!
Под километром льда в Антарктике найдены удивительные формы жизни, поедающие камни Под километром льда в Антарктике найдены удивительные формы жизни, поедающие камни

Возможно, колыбелью жизни окажется чрезвычайно холодное озеро

Популярная механика
Оригинал или подделка? Как разобраться в сумках Louis Vuitton Оригинал или подделка? Как разобраться в сумках Louis Vuitton

Как отличить подделку от оригинала Louis Vuitton?

Cosmopolitan
Горячая ванная вместо тренировки: как работает новый лайфхак для похудения Горячая ванная вместо тренировки: как работает новый лайфхак для похудения

Не любишь спорт, но обожаешь домашние бьюти-процедуры? Значит, это судьба!

Cosmopolitan
Даже и не пробуй: как таблетки для похудения разрушают здоровье Даже и не пробуй: как таблетки для похудения разрушают здоровье

Способов похудеть великое множество: диеты, спорт, может быть, лекарства?

Cosmopolitan
Как любить того, кто не любит себя Как любить того, кто не любит себя

Быть в отношениях с человеком с низкой самооценкой действительно непросто

Psychologies
«Город заинтересован, чтобы личных машин было меньше»: зачем стартап внутри мэрии Москвы делает «народный каршеринг» «Город заинтересован, чтобы личных машин было меньше»: зачем стартап внутри мэрии Москвы делает «народный каршеринг»

Сервис, который через владельцы автомобилей могут сдавать их в аренду

VC.RU
Хата не с краю. Почему Москва, в отличие от России, идеальна для экспатов Хата не с краю. Почему Москва, в отличие от России, идеальна для экспатов

Россию сочли непригодной для экспатов

СНОБ
Археологи нашли кремированные останки беременной двойней женщины эпохи бронзы Археологи нашли кремированные останки беременной двойней женщины эпохи бронзы

Ареологи исследовали останки 29 человек культуры Ватя

N+1
Потеряла брата-близнеца и спасла сына: удивительные факты о Жанне Фриске Потеряла брата-близнеца и спасла сына: удивительные факты о Жанне Фриске

Интересные моменты короткой, но яркой жизни Жанны Фриске

Cosmopolitan
Период желаний: почему надо знакомиться с мужчинами во время овуляции Период желаний: почему надо знакомиться с мужчинами во время овуляции

Овуляция — период, когда женщина особенно привлекательная для мужчин

Cosmopolitan
Мой до дыр! Мой до дыр!

10 самых распространенных ошибок при уборке, которые делают почти все

Лиза
Перепрясть солому в золото: почему женщины чаще страдают депрессией Перепрясть солому в золото: почему женщины чаще страдают депрессией

Отрывок из книги «Кто я без тебя?» Урсулы Нубер о тяжелом бремени женщин

Forbes
Chevrolet Suburban. Терпкий запах революции Chevrolet Suburban. Терпкий запах революции

Chevrolet Suburban создан в Арлингтоне, а его версия называется Texas Edition

4x4 Club
Пиявка лечит и калечит: почему с ней лучше не встречаться в природе Пиявка лечит и калечит: почему с ней лучше не встречаться в природе

Почему лучше избегать встречи с пиявками

Популярная механика
Площади — наши палитры Площади — наши палитры

Нижний Новгород уже стал модной точкой на туристической карте России

Vogue
Кто такой Марк Безос — маркетолог, волонтёр и брат основателя Amazon Кто такой Марк Безос — маркетолог, волонтёр и брат основателя Amazon

Родственник Джеффа Безоса готовится к полёту в космос с братом

VC.RU
Гаитянский щелезуб и еще 3 ядовитые «ошибки природы» Гаитянский щелезуб и еще 3 ядовитые «ошибки природы»

Щелезуб — одно из немногих ядовитых млекопитающих на земле

Вокруг света
«Дорога в Китеж»: отрывок из нового романа Бориса Акунина «Дорога в Китеж»: отрывок из нового романа Бориса Акунина

Фрагмент из романа «Дорога в Китеж» о «мушкетерах», желающих свергнуть Николая I

СНОБ
А ты точно продюсер? Собираем домашнюю студию звукозаписи А ты точно продюсер? Собираем домашнюю студию звукозаписи

Домашняя студия: как выбрать микрофоны, звуковые карты и все-все-все

Playboy
Открыть в приложении