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

Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет

У страдавших ожирением в детстве высокая вероятность уйти в отпуск по здоровью

N+1
Екатерина Климова и Елизавета Хорошилова: Екатерина Климова и Елизавета Хорошилова:

Екатерина Климова — о своих отношениях с детьми

Караван историй
Риск инфаркта оказался меньше после шунтирования желудка по сравнению с рукавной пластикой Риск инфаркта оказался меньше после шунтирования желудка по сравнению с рукавной пластикой

Риск инфаркта миокарда ниже после шунтирования желудка, чем после гастропластики

N+1
14 триллеров, которые держат в напряжении до самого финала 14 триллеров, которые держат в напряжении до самого финала

Любителям пощекотать нервы и пораскинуть мозгами посвящается

GQ
Почему нам хочется есть: как нейрофизиология объясняет переедание и импульсивные перекусы Почему нам хочется есть: как нейрофизиология объясняет переедание и импульсивные перекусы

Каков ключ к решению проблемы переедания и импульсивных перекусов?

ТехИнсайдер
Две пиццы на команду и другие странные бизнес-принципы Джефа Безоса Две пиццы на команду и другие странные бизнес-принципы Джефа Безоса

Экстравагантные правила ведения бизнеса от Джефа Безоса

Maxim
Стройные звезды! Секреты похудения Бузовой, Бородиной и других ведущих «Дома-2» Стройные звезды! Секреты похудения Бузовой, Бородиной и других ведущих «Дома-2»

Ведущие «Дома-2» рассказали, как им удается сохранить фигуру стройной

Cosmopolitan
Никогда не поздно: 7 всемирно известных писателей, дебютировавших в зрелом возрасте Никогда не поздно: 7 всемирно известных писателей, дебютировавших в зрелом возрасте

Эти признанные мастера начали карьеру романистов после 30 лет

Вокруг света
Северный Кавказ. За пределами дорог Северный Кавказ. За пределами дорог

Автомобильное и пешеходное путешествие по Кавказу

4x4 Club
«Наука» в космосе: на что способен новый российский модуль МКС «Наука» в космосе: на что способен новый российский модуль МКС

Чем оснащен новый российский модуль МКС, который ждали 14 лет

Forbes
Полезный жир Полезный жир

Как жировая ткань может сделать вас стройнее

Домашний Очаг
Заряд для бизнеса: чем запомнится электрический Porsche Taycan на «Иннопроме» Заряд для бизнеса: чем запомнится электрический Porsche Taycan на «Иннопроме»

Porsche Taycan на «Иннопроме»

Forbes
Почему ходьба жизненно необходима и сколько нужно гулять в день Почему ходьба жизненно необходима и сколько нужно гулять в день

Прогулка — самый простой источник радости и смысла, уверен Эрлинг Кагге

РБК
Разгон для слабаков: чемпионы живой природы по прыжкам в высоту Разгон для слабаков: чемпионы живой природы по прыжкам в высоту

В мире животных идут свои состязания по прыжкам в высоту

Вокруг света
Свидания в Париже: записки в кафе, красная помада и радость жизни Свидания в Париже: записки в кафе, красная помада и радость жизни

Что действительно отражает особенности поведения жителей Парижа?

Psychologies
Тонкая талия: эффективные упражнения и советы эксперта Тонкая талия: эффективные упражнения и советы эксперта

Простые упражнения для прокачки и скульптурирования талии

РБК
Невероятные секс-традиции древних славян Невероятные секс-традиции древних славян

Куда там Камасутре! Древние славяне ничуть не хуже знали толк в любовных играх

Maxim
На фоне Серова На фоне Серова

Анна Толстова о Николае Фешине

Weekend
«Летучие мыши: Происхождение, места обитания, тайны образа жизни» «Летучие мыши: Происхождение, места обитания, тайны образа жизни»

Отрывок из книги Сергея Крускопа о положении рукокрылых в царстве животных

N+1
Почему вам стоит чаще ругаться с партнером и как делать это правильно Почему вам стоит чаще ругаться с партнером и как делать это правильно

Как научиться ссориться грамотно?

Psychologies
Конор Макгрегор: «Хороший костюм – как броня» Конор Макгрегор: «Хороший костюм – как броня»

Конор Макгрегор — легенда в октагоне, в костюме, на вискокурне и просто по жизни

GQ
Как увеличить свой доход, работая столько же: 5 советов эксперта Как увеличить свой доход, работая столько же: 5 советов эксперта

Многие женщины сталкиваются с тем, что они много работают, но мало зарабатывают

Cosmopolitan
Алханай: где находятся российские врата в Шамбалу Алханай: где находятся российские врата в Шамбалу

Мало кто знает, что путь к Шамбале можно найти в России

Вокруг света
Сериальная рулетка: скажи нам, какое у тебя настроение, и мы выберем тебе сериал Сериальная рулетка: скажи нам, какое у тебя настроение, и мы выберем тебе сериал

Сериалы под любое настроение

Cosmopolitan
Суеверия, изменившие ход истории Суеверия, изменившие ход истории

Крупные исторические фигуры не раз полагались на вещие сны и знамения

Вокруг света
«Обещала ухаживать за больной бабушкой, но больше так жить не могу» «Обещала ухаживать за больной бабушкой, но больше так жить не могу»

Старение — естественный этап нашей жизни и важный опыт для семьи

Psychologies
За каменной стеной: как брать ответственность за провалы и защищать подчиненных За каменной стеной: как брать ответственность за провалы и защищать подчиненных

Отрывок из книги «Мама, я тимлид!» — о том, как сделать сотрудников счастливыми

Forbes
Палеогенетики не нашли свидетельств миграции в древний ближневосточный центр Алалах Палеогенетики не нашли свидетельств миграции в древний ближневосточный центр Алалах

Останки единственной женщины неместного происхождения обнаружили в Алалахе

N+1
Фитнес в режиме нон-стоп: 7 признаков спортивной зависимости Фитнес в режиме нон-стоп: 7 признаков спортивной зависимости

Как страсть к фитнесу может стать поводом для обращения к специалисту?

Psychologies
Не используйте приложения для отслеживания подписчиков, если не хотите, чтобы Instagram вас забанил Не используйте приложения для отслеживания подписчиков, если не хотите, чтобы Instagram вас забанил

Почему Instagram так любит нас банить

Популярная механика
Открыть в приложении