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

Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости

Какие свойства у открытого межзвездного объекта — кометы 3I/ATLAS

N+1
Неизвестные ранее генетические элементы назвали в честь цивилизации Борг Неизвестные ранее генетические элементы назвали в честь цивилизации Борг

Внехромосомные элементы нового типа ассимилировали гены архей

N+1
Палеобиологи прочитали протеом жившего больше 20 миллионов лет назад носорога Палеобиологи прочитали протеом жившего больше 20 миллионов лет назад носорога

Ученые выделили фрагменты древних белков из зубной эмали миоценового носорога

N+1
10 типов волос: как определить свой и почему это важно 10 типов волос: как определить свой и почему это важно

Как разобраться в классификации волос и определить свой тип стайлинга

Cosmopolitan
Как стать лучшим мужчиной в постели девушки: секс-эксперт Трейси Кокс поделилась секретами Как стать лучшим мужчиной в постели девушки: секс-эксперт Трейси Кокс поделилась секретами

Что служит причиной неудовлетворенности женщины и как это исправить

Maxim
Сколько стоят гейши: как устроен современный мир эскорта в Японии Сколько стоят гейши: как устроен современный мир эскорта в Японии

Их называют «мама-сан», они носят кимоно и нескромные брильянты

Cosmopolitan
Как найти первую работу? Как найти первую работу?

Как найти самое первое место работы, чтобы обрести пресловутый опыт?

Psychologies
Одежда – новая литература Одежда – новая литература

Ближайшие 15 лет мода затронет не только гардероб, но и дополненную реальность

Популярная механика
Принять неизбежное Принять неизбежное

Можно ли избавиться от страха смерти и потери близких

Лиза
Изменения климата сократят площадь темных участков на крыльях самцов стрекоз Изменения климата сократят площадь темных участков на крыльях самцов стрекоз

Изменив окраску, стрекозы смогут избежать перегрева

N+1
В затонувшем древнеегипетском порту нашли фрагменты корабля и греческое кладбище В затонувшем древнеегипетском порту нашли фрагменты корабля и греческое кладбище

Находки были сделаны в ходе подводных раскопок города Гераклион

N+1
Как приманить удачу: 4 секрета везучих людей Как приманить удачу: 4 секрета везучих людей

Удача — это внутренняя позиция, а не стечение обстоятельств

Psychologies
Очарование легенды Очарование легенды

Наполеон сделал многое, чтобы придать своей личности образ сверхчеловека

Дилетант
Рюкзачки с GPS-трекерами помогли опровергнуть гипотезу о миграции новозеландских ежей Рюкзачки с GPS-трекерами помогли опровергнуть гипотезу о миграции новозеландских ежей

Оказалось, что новозеландские ежи проводят круглый год в альпийской зоне

N+1
Месть мужу: история романа Фриды Кало и Льва Троцкого Месть мужу: история романа Фриды Кало и Льва Троцкого

Это был странная пара: революционер Лев Троцкий художница Фрида Кало

Cosmopolitan
«Возрастная дальнозоркость»: как с ней бороться? «Возрастная дальнозоркость»: как с ней бороться?

Пресбиопия — почему она начинается после 40 лет и как с ней жить?

Psychologies
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
Трамп в Ленинграде и еще 4 ретрофотографии из СССР Трамп в Ленинграде и еще 4 ретрофотографии из СССР

Редкие фото времен СССР удивят даже знатоков

Вокруг света
Как правильно отмечать праздник Ивана Купалы? Как правильно отмечать праздник Ивана Купалы?

Отголосок древнейшего языческого праздника летнего солнцестояния

Культура.РФ
Отменяем 5/2: особенности трудового законодательства в разных странах мира Отменяем 5/2: особенности трудового законодательства в разных странах мира

Заметные законодательные «рекорды» в области трудового права

Вокруг света
Принцесса навсегда Принцесса навсегда

В чем феномен народной любви к леди Ди?

Лиза
Самые роскошные королевские свадьбы ХХI века: торжества Миддлтон, Маркл и других Самые роскошные королевские свадьбы ХХI века: торжества Миддлтон, Маркл и других

Церемонии монарших особ — это грандиозные праздники

Cosmopolitan
«Мне предлагали «Похищение Европы» Серова из Третьяковки»: что скрывают частные коллекции Санкт-Петербурга «Мне предлагали «Похищение Европы» Серова из Третьяковки»: что скрывают частные коллекции Санкт-Петербурга

Коллекционер Владимир Березовский о мире питерских собирателей

Forbes
Как проверить автомобиль с пробегом по базам. Полная инструкция Как проверить автомобиль с пробегом по базам. Полная инструкция

Что можно узнать об истории машины по VIN-коду

РБК
Почему 5G – билет в будущее для бизнеса Почему 5G – билет в будущее для бизнеса

Будущее зависит от возможности подключения к интернету

Популярная механика
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
Физики обнаружили дважды открыто очарованный тетракварк Физики обнаружили дважды открыто очарованный тетракварк

Ученые обнаружили новую частицу — тетракварк

N+1
Как Илон Маск манипулирует рынком криптовалют и зачем он это делает Как Илон Маск манипулирует рынком криптовалют и зачем он это делает

Криптовалюты оказались восприимчивы к твитам Илона Маска

Forbes
Драгоценный запас: что нужно знать о заморозке яйцеклеток Драгоценный запас: что нужно знать о заморозке яйцеклеток

Что нужно знать о заморозке яйцеклеток и кому она может понадобиться?

Cosmopolitan
Срочно к врачу: 7 симптомов, с которыми лучше не шутить Срочно к врачу: 7 симптомов, с которыми лучше не шутить

Эти симптомы только кажутся незначительными

Cosmopolitan
Открыть в приложении