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

Чилийцы переоткрыли скрывавшуюся почти 130 лет лягушку Чилийцы переоткрыли скрывавшуюся почти 130 лет лягушку

В Чили спустя 130 лет переоткрыли полосатого шипогруда

N+1
5 фильмов о знаменитых дизайнерах, которые помогут разбираться в моде 5 фильмов о знаменитых дизайнерах, которые помогут разбираться в моде

Эффектные байопики о кутюрье с мировым именем

GQ
В Испании нашли древнейшее на Пиренейском полуострове изделие из зуба бегемота В Испании нашли древнейшее на Пиренейском полуострове изделие из зуба бегемота

В Испании обнаружили древнейший артефакт, изготовленный из зуба бегемота

N+1
10 фильмов о плохих парнях, которые так нравятся хорошим девочкам 10 фильмов о плохих парнях, которые так нравятся хорошим девочкам

Чем хуже мальчик, тем больше хороших девочек он почему-то привлекает

Cosmopolitan
Кружок, два глаза и улыбка: кто и когда придумал первый смайлик Кружок, два глаза и улыбка: кто и когда придумал первый смайлик

Как родилась идея смайлика, которая впоследствии изменила мир

ТехИнсайдер
«Хроники хищницы»: 85-летняя пенсионерка обольщает молодых мужчин «Хроники хищницы»: 85-летняя пенсионерка обольщает молодых мужчин

Кто сказал, что пожилые люди не заниматься любовью и искать приключения?

Psychologies
Побег на секретном самолете, допросы и ревнивая жена: судьба Михаила Девятаева Побег на секретном самолете, допросы и ревнивая жена: судьба Михаила Девятаева

Михаил Девятаев: мальчик из глухой деревни, воплотивший в жизнь грезы о небе

Cosmopolitan
«Мы хотим вернуть детству спорт, а спорту — детство» «Мы хотим вернуть детству спорт, а спорту — детство»

Учредителю компании TOY.RU Алисе Лобановой нравится ломать стереотипы

OK!
Никогда такого не было Никогда такого не было

Самый большой неатомный ледокол России может крутиться на месте

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
Код коррекции ошибок поможет масштабировать квантовые вычислители Код коррекции ошибок поможет масштабировать квантовые вычислители

Как можно уменьшить число кубитов для коррекции ошибок в квантовых вычислителях

N+1
Поединок с астмой Поединок с астмой

Опытный врач отвечает на самые важные вопросы о бронхиальной астме

Лиза
Drama queen. К 60-летию со дня рождения принцессы Дианы Drama queen. К 60-летию со дня рождения принцессы Дианы

О судьбе принцессы Дианы размышляет главный редактор проекта «Сноб»

СНОБ
Минимум спорта, белки, психология: главные секреты похудения Адель Минимум спорта, белки, психология: главные секреты похудения Адель

Все способы похудения Адель

Cosmopolitan
Почему у подростков трудный характер Почему у подростков трудный характер

Бунтарский настрой подростков обусловлен не только скачком гормонов

Популярная механика
Антисептик для ангелов: как биологи спасают шедевры Третьяковской галереи Антисептик для ангелов: как биологи спасают шедевры Третьяковской галереи

Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН изучают микробиом Третьяковской галереи

Популярная механика
Шышл-мышл, из моды вышел: обувь, которую не стоит покупать даже со скидкой Шышл-мышл, из моды вышел: обувь, которую не стоит покупать даже со скидкой

Агафья фон Громм спешит предостеречь тебя от неудачных покупок в обувном отделе

Cosmopolitan
Владислав Мамышев-Монро: Верни мне жизнь Владислав Мамышев-Монро: Верни мне жизнь

«Цветик-семицветик» — проект-исследование творчества Владислава Мамышева-Монро

СНОБ
Кроссовки и шорты из пластикового мусора. Как спортивные бренды помогают сократить загрязнение планеты Кроссовки и шорты из пластикового мусора. Как спортивные бренды помогают сократить загрязнение планеты

Проблемы и лучшие экологичные решения в индустрии спортивной одежды

СНОБ
Вторые после человека: 6 фактов о дельфинах Вторые после человека: 6 фактов о дельфинах

Шесть интересных фактов о дельфинах

Вокруг света
Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю

Хочешь быстро похудеть, но так, чтобы твои мышцы не пострадали?

Cosmopolitan
Чем отличается кожа мужчин и женщин, и почему мужчинам тоже нужен ежедневный уход Чем отличается кожа мужчин и женщин, и почему мужчинам тоже нужен ежедневный уход

Чем отличается мужская кожа и как правильно за ней ухаживать

Популярная механика
Вкусовая палитра: 7 натуральных пищевых красителей Вкусовая палитра: 7 натуральных пищевых красителей

Яркие красители обычно являются синтетическими, но бывают и исключения

Вокруг света
Мозг маленький, гормоны «скачут»: 6 научных мифов о женщинах Мозг маленький, гормоны «скачут»: 6 научных мифов о женщинах

Гендерные стереотипы часто опираются на якобы научные факты

Forbes
Ошибочка вышла… Ошибочка вышла…

7 верных способов испортить отношения с ребенком

Лиза
«Да что вы говорите!», или На каких необычных языках общаются жители планеты Земля «Да что вы говорите!», или На каких необычных языках общаются жители планеты Земля

Обидно, когда твой язык, богатый и древний, называют самым некрасивым!

Вокруг света
От А до Я: что нужно знать, чтобы составить полезный рацион? От А до Я: что нужно знать, чтобы составить полезный рацион?

Основные принципы здорового питания и полезные советы для взрослых и детей

Домашний Очаг
Тонкости создания собственного бренда и производства: история успеха Lelu Kids Тонкости создания собственного бренда и производства: история успеха Lelu Kids

Лена Лежнева делится опытом создания собственного успешного бренда

Cosmopolitan
ЖЭК-арт, психоанализ и толпа под микроскопом: 10 виртуальных музеев, от которых невозможно оторваться ЖЭК-арт, психоанализ и толпа под микроскопом: 10 виртуальных музеев, от которых невозможно оторваться

Виртуальные музеи со всего мира, которые вас удивят

Esquire
Как летает «Кинжал» Как летает «Кинжал»

Что такое аэробаллистическая траектория и в чем ее преимущества

Популярная механика
Открыть в приложении