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

Робопчелу научили садиться по-комарьи Робопчелу научили садиться по-комарьи

Инженеры разработали шасси для миниатюрного орнитоптера RoboBee

N+1
Суеверия, изменившие ход истории Суеверия, изменившие ход истории

Крупные исторические фигуры не раз полагались на вещие сны и знамения

Вокруг света
Что едят в космосе Что едят в космосе

Рассказываем про пищу для космонавтов и по каким принципам она подбирается

Maxim
Прошел, словно и не бывало… Прошел, словно и не бывало…

Почему после отпуска ты чувствуешь себя уставшей и как отдыхать эффективно?

Лиза
Сила воли: что мешает нам добиваться цели Сила воли: что мешает нам добиваться цели

Проблема отсутствия силы воли – в образе жизни, который ее ослабляет

Psychologies
Отпуск экстремала и спелеолога: самые таинственные и привлекательные для туризма пещеры Забайкалья Отпуск экстремала и спелеолога: самые таинственные и привлекательные для туризма пещеры Забайкалья

Главная фишка пещер — их труднодоступность и, как следствие, нетронутая красота

Вокруг света
Глеб Калюжный – о своем первом альбоме JUN1OR Глеб Калюжный – о своем первом альбоме JUN1OR

Начало музыкального пути с отсылкой к хип-хоп культуре начала 2000-х

GQ
Умчи меня, олень? Саблезубый олень? Где и как найти загадочную кабаргу Умчи меня, олень? Саблезубый олень? Где и как найти загадочную кабаргу

В Сибири можно встретить необыкновенное и крайне скрытное животное

Вокруг света
Солнечное братство: почему решение Маска купить бизнес у кузенов может дорого ему обойтись Солнечное братство: почему решение Маска купить бизнес у кузенов может дорого ему обойтись

Илону Маску 12 июля придется предстать перед судом по иску акционеров Tesla

Forbes
Космический туризм сильно влияет на изменение климата. Вот почему эту отрасль нужно серьезно контролировать Космический туризм сильно влияет на изменение климата. Вот почему эту отрасль нужно серьезно контролировать

Как космический туризм может навредить экологии

Популярная механика
Как цифровая наружная реклама собирает информацию о прохожих. И при чем тут закон о персональных данных Как цифровая наружная реклама собирает информацию о прохожих. И при чем тут закон о персональных данных

Эксперт: как собирать информацию о клиентах, не нарушая их границы

СНОБ
А дома лучше А дома лучше

История любви модели Жени Катавы и ее избранника

Tatler
Парад беспилотного флота: дроны на МАКС-2021 Парад беспилотного флота: дроны на МАКС-2021

Перспективные разработки из сектора летательных беспилотных аппаратов

Популярная механика
ZAPPA. Документальный фильм о вечной страсти музыканта ZAPPA. Документальный фильм о вечной страсти музыканта

Фильм о жизни, карьере и взглядах музыканта Фрэнка Заппы

СНОБ
Угрозы хирурга, проблемы с дыханием: как пластика испортила жизнь Насте Шпагиной Угрозы хирурга, проблемы с дыханием: как пластика испортила жизнь Насте Шпагиной

История Насти Шпагиной: как неудачная ринопластика изменила её жизнь

Cosmopolitan
Как тебе такое, Илон Маск? Джефф Безос — самый богатый человек в космосе. Что его полет значит для развития комического туризма? Как тебе такое, Илон Маск? Джефф Безос — самый богатый человек в космосе. Что его полет значит для развития комического туризма?

Чем проект Джеффа Безоса важен для космического туризма?

Esquire
Проблемы роста: как устроена сердечно-сосудистая система жирафа Проблемы роста: как устроена сердечно-сосудистая система жирафа

Сосудам и сердцу жирафов приходится нелегко

Популярная механика
Незваные гости: как животные-мигранты уничтожают все на своем пути Незваные гости: как животные-мигранты уничтожают все на своем пути

Многие вроде бы безобидные животные могут стать настоящим стихийным бедствием

Вокруг света
10 книг, чтобы начать разбираться в психологии 10 книг, чтобы начать разбираться в психологии

Читать мысли эти книги вас не научат, но помогут разобраться в психике

РБК
Провокации звезды: самые пикантные фото Ольги Бузовой в бикини и без лифчика Провокации звезды: самые пикантные фото Ольги Бузовой в бикини и без лифчика

Самые провокационные купальники Ольги Бузовой – в этом материале

Cosmopolitan
Ректор РАНХиГС Владимир Мау: Будьте готовы учиться всю жизнь Ректор РАНХиГС Владимир Мау: Будьте готовы учиться всю жизнь

Ректор Президентской академии Владимир Мау дает советы студентам и абитуриентам

СНОБ
Счастливы вместе Счастливы вместе

Архитектор Александр Козлов построил для своей семьи идеальный подмосковный дом

Robb Report
«Нас обвиняют в преступлении, которого не было»: Майкл Калви выступил с последним словом в суде «Нас обвиняют в преступлении, которого не было»: Майкл Калви выступил с последним словом в суде

Полная версия речи Майкла Калви в суде по делу о растрате 2,5 млрд рублей

Forbes
Зависит от возраста: как правильно худеть в 30, 40 и 50 лет Зависит от возраста: как правильно худеть в 30, 40 и 50 лет

Почему при похудении стоит принимать во внимание возраст

Cosmopolitan
Свадьбы и любовницы: личная жизнь Павла Прилучного и других звезд сериала «Клуб» Свадьбы и любовницы: личная жизнь Павла Прилучного и других звезд сериала «Клуб»

Личная жизнь звезд сериала «Клуб»

Cosmopolitan
Цыган и Дезик: первые суборбитальные туристы в истории Цыган и Дезик: первые суборбитальные туристы в истории

В 1951 году Цыган и Дезик впервые вернулись из суборбитального полета

N+1
Победа Германии: кто выиграл от конфликта вокруг «Северного потока-2» Победа Германии: кто выиграл от конфликта вокруг «Северного потока-2»

Как сказался конфликт вокруг «Северного потока-2» на разных странах?

Forbes
Холодный расчет Холодный расчет

Какие десерты можно есть летом без вреда для фигуры?

Лиза
Что такое психосоматика: причины, симптомы, советы врачей Что такое психосоматика: причины, симптомы, советы врачей

От тревоги колет в сердце или крутит живот? Это проявления психосоматики

РБК
Как пережить разрыв… с другом Как пережить разрыв… с другом

Как быть, если вы лишились ценной для вас дружбы?

Psychologies
Открыть в приложении