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

«История гаданий и предсказаний. От ворожей и подблюдных песен до астрологии и карт Таро» «История гаданий и предсказаний. От ворожей и подблюдных песен до астрологии и карт Таро»

О магии, которая должна была изменить судьбу человека, — ворожбе

N+1
Ваш ход, королева Ваш ход, королева

Что мешает женщинам поставить мат мужчинам?

Robb Report
Зонд Parker Solar Probe подтвердил влияние магнитного поля на солнечные вспышки Зонд Parker Solar Probe подтвердил влияние магнитного поля на солнечные вспышки

Ученые подтвердили теоретические модели магнитного пересоединения

ТехИнсайдер
Толлундский человек перед смертью поел каши и немного рыбы Толлундский человек перед смертью поел каши и немного рыбы

Ученые изучили рацион толлундского человека

N+1
История культового символа Лондона: почему телефонные будки красного цвета История культового символа Лондона: почему телефонные будки красного цвета

Почему телефонные будки Лондона окрашены именно в яркий красный цвет?

ТехИнсайдер
«О чем я никогда не рассказываю мужчинам?» «О чем я никогда не рассказываю мужчинам?»

Есть ли вещи, о которых не стоит рассказывать партнёру

Psychologies
Топ-10 неожиданных фактов о младенцах Топ-10 неожиданных фактов о младенцах

Самых необычных физических особенностях младенцев

Популярная механика
Принять неизбежное Принять неизбежное

Можно ли избавиться от страха смерти и потери близких

Лиза
Как сделать таблицу в PowerPoint: 2 простых способа Как сделать таблицу в PowerPoint: 2 простых способа

Как сделать таблицу в редакторе для создания презентаций

CHIP
Жареные лисички Жареные лисички

Как готовить жареные лисички

Weekend
Вера Таривердиева: Вера Таривердиева:

В судьбе Микаэла Таривердиева не было ничего случайного

Караван историй
Как устроена жизнь в российской глубинке и что такое социальная журналистика: вышла книга Евгении Волунковой Как устроена жизнь в российской глубинке и что такое социальная журналистика: вышла книга Евгении Волунковой

Отрывок из книга Евгении Волунковой "Подтексты" о социальной журналистике

Esquire
«Проклятые экономики» «Проклятые экономики»

Отрывок из книги «Проклятые экономики» об экономических катастрофах разных эпох

N+1
Пика-пика! Познакомьтесь с родственником зайца, издающим причудливый свист Пика-пика! Познакомьтесь с родственником зайца, издающим причудливый свист

Пищуха, родственник зайца, забавно выглядит и умеет запасать сено впрок

Вокруг света
Кузина королевы и бунтарка: удивительные факты о матерях Миддлтон и Маркл Кузина королевы и бунтарка: удивительные факты о матерях Миддлтон и Маркл

О Кэрол Миддлтон и Дории Рэгланд очень мало что известно широкой общественности

Cosmopolitan
На душистый хмель: зачем гудит шмель? На душистый хмель: зачем гудит шмель?

Шмелиный век короток — одно лето

Вокруг света
7 актеров, которые перекачались для своих ролей 7 актеров, которые перекачались для своих ролей

На зависть Александру «Невскому» Курицыну

Maxim
Игра со временем. Триллер Франка Тилье: «Жил-был раз, жил-был два» Игра со временем. Триллер Франка Тилье: «Жил-был раз, жил-был два»

Отрывок из нового триллера мастера детективов Франка Тилье

СНОБ
«В чем сила, брат?»: за что мы всегда будем любить Данилу Багрова «В чем сила, брат?»: за что мы всегда будем любить Данилу Багрова

Почему фильмы «Брат» и «Брат-2» не теряют своей актуальности и сегодня?

Psychologies
«Жизнь сложнее таблички в Excel»: в чём суть движения FIRE и можно ли в России выйти на пенсию в 35 лет «Жизнь сложнее таблички в Excel»: в чём суть движения FIRE и можно ли в России выйти на пенсию в 35 лет

Как работает стратегия финансовой независимости и раннего выхода на пенсию

VC.RU
История любви Анджелины Джоли и Брэда Питта: от комедии к судебной драме История любви Анджелины Джоли и Брэда Питта: от комедии к судебной драме

История отношений Анджелины Джоли и Брэда Питта от влюбленности до суда

Cosmopolitan
Новый электрический BMW: симпатичные ноздри и музыка для пешеходов Новый электрический BMW: симпатичные ноздри и музыка для пешеходов

Красивый биммер? Да, мы дождались!

Maxim
Как выглядят российские звездные сестры-близняшки: Арнтгольц, Толмачёвы и другие Как выглядят российские звездные сестры-близняшки: Арнтгольц, Толмачёвы и другие

Известные сестры-близняшки: они неразлучны с детства

Cosmopolitan
Чтобы ощущать легкость и не поправиться: как правильно питаться в сильную жару Чтобы ощущать легкость и не поправиться: как правильно питаться в сильную жару

Эксперт: как питаться в жару, чтобы хорошо себя чувствовать

Cosmopolitan
Белковая стимуляция: самый современный способ похудеть Белковая стимуляция: самый современный способ похудеть

С помощью правильной схемы питания ты можешь "ускорить" метаболизм вдвое

Cosmopolitan
Никаких спящих ослов в ванной! 11 самых странных из реальных законов со всего мира Никаких спящих ослов в ванной! 11 самых странных из реальных законов со всего мира

Эти законы звучат как фейки, но за их нарушение могут наказать

Playboy
«Ты» или «вы»: как взрослые должны обращаться к детям? «Ты» или «вы»: как взрослые должны обращаться к детям?

Эксперт: как корректно обращаться к детям?

Psychologies
Ни слова про Арбузы: путешествие в Астрахань Ни слова про Арбузы: путешествие в Астрахань

В Астрахань хорошо приезжать на несколько дней, чтобы увидеть все чудеса света

Seasons of life
На два фронта На два фронта

Что вовлекает нас в новые отношения, хотя мы не готовы разрушить прежние

Psychologies
Алексей Кудрин — Forbes: «В России большинство предпринимателей и корпораций вынуждены страховаться» Алексей Кудрин — Forbes: «В России большинство предпринимателей и корпораций вынуждены страховаться»

Алексей Кудрин: нужны модели управления, которые усовершенствуют продукт

Forbes
Открыть в приложении