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

Микробиологи разобрались в ферментации элитных какао-бобов Микробиологи разобрались в ферментации элитных какао-бобов

Исследователи описали состав микроорганизмов, участвующих в ферментации какао

N+1
«Опасный человек!»: почему Гагарина, Линда и другие певицы ушли от Макса Фадеева «Опасный человек!»: почему Гагарина, Линда и другие певицы ушли от Макса Фадеева

Почему российские певицы разрывают контракты с продюсером Максимом Фадеевым

Cosmopolitan
Каннибалы 5600 лет назад съели в Атапуэрке 11 человек Каннибалы 5600 лет назад съели в Атапуэрке 11 человек

Ученые проанализировали многочисленные человеческие кости из пещеры Эль-Мирадор

N+1
Не выдумка и не прихоть: 5 мифов о ПМС, которые портят нам жизнь Не выдумка и не прихоть: 5 мифов о ПМС, которые портят нам жизнь

Мифы о ПМС

Cosmopolitan
Цветовые ошибки: как один оттенок способен испортить весь интерьер Цветовые ошибки: как один оттенок способен испортить весь интерьер

Какие ошибки в выборе цвета стен способны испортить весь интерьер?

VOICE
13 историй знаменитостей, которые тайно поженились 13 историй знаменитостей, которые тайно поженились

Кому из знаменитостей удалось сыграть секретные свадьбы?

РБК
О чём думают предприниматели, когда остаются наедине с собой в душе О чём думают предприниматели, когда остаются наедине с собой в душе

Руководители компаний — об идеях во время водных процедур

VC.RU
Трепанация черепа в средневековой Франции оказалась методом лечения неврологических расстройств Трепанация черепа в средневековой Франции оказалась методом лечения неврологических расстройств

Палеопатологи обследовали шесть черепов XII–XV веков

N+1
Им не рано? Дочери Костенко и других звёзд, которые уже пользуются косметикой Им не рано? Дочери Костенко и других звёзд, которые уже пользуются косметикой

Ну какая девчонка в свое время не мечтала добраться до маминой косметички?

Cosmopolitan
Мировой феномен и интеллектуальное разочарование: как создавалась «Игра престолов» Мировой феномен и интеллектуальное разочарование: как создавалась «Игра престолов»

Как создавалась одна из самых масштабных киновселенных современности

Forbes
Корабль-беспилотник не смог повторить историческое путешествие торгового судна «Мэйфлауэр» Корабль-беспилотник не смог повторить историческое путешествие торгового судна «Мэйфлауэр»

Первый в мире ИИ-корабль — Mayflower (MAS400)

Вокруг света
Хабиб Нурмагомедов стал лидером нового рейтинга звезд Forbes Хабиб Нурмагомедов стал лидером нового рейтинга звезд Forbes

Первое место нового рейтинга звезд Forbes занял Хабиб Нурмагомедов

Forbes
Гладкий я: эволюция эпиляции от Нефертити до наших дней Гладкий я: эволюция эпиляции от Нефертити до наших дней

Как в разные эпохи девушки избавлялись от волос на теле?

Cosmopolitan
Толстая и ленивая: как Диккенс насмешками выжил жену из дома Толстая и ленивая: как Диккенс насмешками выжил жену из дома

Как Чарльз Диккенс издевался над своей женой

Cosmopolitan
«Евангелие от LUCA. В поисках родословной животного мира» «Евангелие от LUCA. В поисках родословной животного мира»

Отрывок из книги о том, как биологи выясняют родственные связи между животными

N+1
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
Всегда новый iPhone или Samsung без кредита: интервью с создателем подписки на технику в России Всегда новый iPhone или Samsung без кредита: интервью с создателем подписки на технику в России

Проект, который позволяет подписываться на технику и менять её на новую

VC.RU
Перекошенное лицо, рубцы, инфекции: пластика, о которой пожалели пациенты Перекошенное лицо, рубцы, инфекции: пластика, о которой пожалели пациенты

Когда люди жалеют о пластике

Cosmopolitan
За люриком под парусами За люриком под парусами

Странные чувства теребят меня после очередной северной экспедиции

Наука и жизнь
Как микробы исправляют ошибки человека и очищают Землю от тяжелых металлов Как микробы исправляют ошибки человека и очищают Землю от тяжелых металлов

Микробы настолько умны, что научились использовать металлы для выработки энергии

Популярная механика
Пионеры поколения Z. Актеры сериала «Пищеблок» — о конфликте поколений, 80-х и сверстниках Пионеры поколения Z. Актеры сериала «Пищеблок» — о конфликте поколений, 80-х и сверстниках

Актеры «Пищеблока» — о времени, свободе, конфликте поколений и поиске себя

СНОБ
Жизнь на вулкане Жизнь на вулкане

Почему вулканолог, который построил карьеру в Корее, вернулся домой на Камчатку

Seasons of life
«Перед чебуреками все были равны». Как закрылась самая известная чебуречная в Москве «Перед чебуреками все были равны». Как закрылась самая известная чебуречная в Москве

Почему из-за закрытия чебуречной с маргинальным флером забеспокоились москвичи

СНОБ
Археологи нашли кремированные останки беременной двойней женщины эпохи бронзы Археологи нашли кремированные останки беременной двойней женщины эпохи бронзы

Ареологи исследовали останки 29 человек культуры Ватя

N+1
Почему не работают аффирмации, карты желаний и медитации и что с этим делать Почему не работают аффирмации, карты желаний и медитации и что с этим делать

Для исполнения желаний все средства хороши

Cosmopolitan
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
«Они лгут меньше, чем женщины!»: остроумные цитаты принцессы Дианы о мужчинах «Они лгут меньше, чем женщины!»: остроумные цитаты принцессы Дианы о мужчинах

Принцесса Уэльская иначе взглянула на мир, когда ее брак потерпел неудачу

Cosmopolitan
Мне плохо от жары: что делать, чтобы отдых не превратился в катастрофу Мне плохо от жары: что делать, чтобы отдых не превратился в катастрофу

Отдых в жаркую погоду требует соблюдения ряда правил

Cosmopolitan
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
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
Открыть в приложении