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

Орхидея отрастила «палец» для самоопыления Орхидея отрастила «палец» для самоопыления

Как орхидея адаптировалась к нехватке опылителей в темном подлеске

N+1
Как спутниковая связь спасает редкие виды животных Как спутниковая связь спасает редкие виды животных

Благодаря новым технологиям от вымирания было спасено до 48 видов животных

Популярная механика
Пятнистую гиену встретили в Египте впервые за 5000 лет Пятнистую гиену встретили в Египте впервые за 5000 лет

В Гебель-Эльба, Египет, впервые за 5000 лет встретили пятнистую гиену

N+1
Актриса Сабина Ахмедова: Чтобы происходили перемены, нужны люди Актриса Сабина Ахмедова: Чтобы происходили перемены, нужны люди

Актриса Сабина Ахмедова — о проблемах домашнего насилия и харассмента

СНОБ
Как улучшить настроение за 5 минут: простые, но отлично работающие способы Как улучшить настроение за 5 минут: простые, но отлично работающие способы

Несколько приемов, которые помогут быстро встряхнуться и улучшить настроение

VOICE
Изи катка: быстрый гид Esquire по киберспорту Изи катка: быстрый гид Esquire по киберспорту

Все, что нужно знать о киберспорте

Esquire
Как там ваш питомец? 10 фактов о тамагочи Как там ваш питомец? 10 фактов о тамагочи

«Питомцы в яйце» возвращаются!

Вокруг света
Что делать, если потерял номера: можно ли ехать и как не получить штраф Что делать, если потерял номера: можно ли ехать и как не получить штраф

Можно ли выезжать на дорогу без номеров, что делать, если его оторвало в пути?

РБК
6 фактов о котах, которые вы не знали: предпочтения в музыке, еде и выборе друзей 6 фактов о котах, которые вы не знали: предпочтения в музыке, еде и выборе друзей

Факты, которые помогут лучше понять психологию и поведение котов

Популярная механика
5 способов вкусно приготовить креветки 5 способов вкусно приготовить креветки

Рассказываем, как приготовить самый популярный морепродукт

GQ
Сергей Шнуров, Саша Барон Коэн, Том Харди — 7 хулиганов, от которых мы без ума Сергей Шнуров, Саша Барон Коэн, Том Харди — 7 хулиганов, от которых мы без ума

Эти парни наделали шуму своими выходками, но именно за поведение мы их и любим

Cosmopolitan
Маркс, The Smiths и микстейп Маркс, The Smiths и микстейп

О «Магазинных воришках всего мира» — самом музыкальном фильме лета

Weekend
Биография хаоса Биография хаоса

«Заппа» — хулиганский и жестокий фильм о свободе и любви

Weekend
Жены и мужья звезд сериала «Год культуры»: Бондарчука, Медынич, Яценко и других Жены и мужья звезд сериала «Год культуры»: Бондарчука, Медынич, Яценко и других

Личная жизнь актеров, сыгравших в сериале «Год культуры»

Cosmopolitan
Препарат для терапии болезни Паркинсона помог от кошмаров и флешбэков при ПТСР Препарат для терапии болезни Паркинсона помог от кошмаров и флешбэков при ПТСР

Блокатор ацетилхолиновых рецепторов тригексифенидил помог устранить кошмары

N+1
Как двойные звезды Как двойные звезды

Двойные звездные системы могут скрывать множество потенциально обитаемых планет

Популярная механика
Личная жизнь звезд фильма «Время первых»: Миронова, Хабенского, Пановой и других Личная жизнь звезд фильма «Время первых»: Миронова, Хабенского, Пановой и других

Рассказываем о личной жизни артистов, сыгравших легендарных личностей в кино

Cosmopolitan
Спасибо, следующая: почему романы Егора Крида с блогершами не складываются Спасибо, следующая: почему романы Егора Крида с блогершами не складываются

Егор Крид обычно расстается громко и нередко со скандалом

Cosmopolitan
10 важных вопросов о Персеидах 10 важных вопросов о Персеидах

Метеорные потоки — явление очень увлекательное и романтичное!

Популярная механика
Российские мастера стрит-арта: 5 перспективных уличных художников Российские мастера стрит-арта: 5 перспективных уличных художников

Рассказываем, за кем андерграунд стоит

GQ
Как данные об океане за XIX век помогут нам предсказывать последствия изменения климата Как данные об океане за XIX век помогут нам предсказывать последствия изменения климата

Создана модель прогнозирования уровня солености океанов

Популярная механика
Утро вечера мудренее: наш мозг решает проблемы, пока мы спим Утро вечера мудренее: наш мозг решает проблемы, пока мы спим

Почему и каким образом мозг ищет решения задач, когда мы отдыхаем?

Psychologies
Тайные браки и громкие расставания: личная жизнь звезд фильма «Легенда №17» Тайные браки и громкие расставания: личная жизнь звезд фильма «Легенда №17»

Данила Козловский и Светлана Иванова могут похвастаться бурной личной жизнью

Cosmopolitan
Психология инвестирования: что поможет принимать правильные решения? Психология инвестирования: что поможет принимать правильные решения?

Банки твердят, что инвестиции — это просто. Так ли это на самом деле?

Psychologies
Смогут ли роботы заменить домашних животных Смогут ли роботы заменить домашних животных

Вытеснят ли удобные роботы четвероногих питомцев из наших сердец?

Популярная механика
Это вам на вырост Это вам на вырост

Дизайнер Вардуи Назарян придумала ткань, которая прорастает цветами

Harper's Bazaar
Уловки водителей с номерами, и как за них наказывают Уловки водителей с номерами, и как за них наказывают

Какие махинации с номерами совершают водители, чтобы не платить штрафы?

РБК
Русский Джобс: каким был сооснователь Русский Джобс: каким был сооснователь

Коллеги и друзья Ильи Сегаловича пытаются описать масштаб его личности

Esquire
Ах, Самара-городок Ах, Самара-городок

Визитные карточки Самары, которые изменят твои представления о ней

Лиза
Почему у подростков трудный характер Почему у подростков трудный характер

Бунтарский настрой подростков обусловлен не только скачком гормонов

Популярная механика
Открыть в приложении