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

Геном современных людей оказался уникален на 1,5–7 процентов Геном современных людей оказался уникален на 1,5–7 процентов

Большая часть генетических изменений в человеке произошла 630 тысяч лет назад

N+1
Дороги для русской «бешеной собаки» Дороги для русской «бешеной собаки»

Дороги для русской «бешеной собаки»

Эксперт
Канарские палеопочвы «записали» пылевые бури Сахары и Сахеля Канарские палеопочвы «записали» пылевые бури Сахары и Сахеля

Бури бушуют в регионе Сахары и Сахеля уже больше 400 тысяч лет

N+1
Приуныл? 4 коктейля, которые спасут провальный день Приуныл? 4 коктейля, которые спасут провальный день

Что пить, когда на душе скребут не кошки, а крысы

Playboy
Пластичность мозга Пластичность мозга

Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции мозга

kiozk originals
«Если в Москве будет ЦМТ, то в СССР пойдёт крупный американский капитал»: история первого бизнес-центра страны «Если в Москве будет ЦМТ, то в СССР пойдёт крупный американский капитал»: история первого бизнес-центра страны

Центр международный торговли в СССР построил миллиардер Арманд Хаммер

VC.RU
13 историй знаменитостей, которые тайно поженились 13 историй знаменитостей, которые тайно поженились

Кому из знаменитостей удалось сыграть секретные свадьбы?

РБК
«Жучиный сок» оказался лучше тефлоновой смазки «Жучиный сок» оказался лучше тефлоновой смазки

Природа придумала вещество, которое превосходит тефлон

National Geographic
Берлин соединяет эмигрантов. А. Нуне: «Кем считать плывущих» Берлин соединяет эмигрантов. А. Нуне: «Кем считать плывущих»

Отрывок из книги А. Нуне о жизни эмигрантов

СНОБ
Умри все живое: мифы и правда о пастеризованном молоке Умри все живое: мифы и правда о пастеризованном молоке

Температуры, давление под 6000 атмосфер — чему только не подвергается молоко

Вокруг света
Антипартизанский подвиг. Можно ли отказаться от борьбы за страну ради себя Антипартизанский подвиг. Можно ли отказаться от борьбы за страну ради себя

Спорт — проекция состояния общества, основанного на ценности самопожертвования

СНОБ
«Города будущего»: что такое синурбия, и как она решит проблемы малонаселенных регионов «Города будущего»: что такое синурбия, и как она решит проблемы малонаселенных регионов

«Синурбия» — объединение небольших городов в рамках агломерации

Популярная механика
Лобковых вшей нашли на ресницах восьмилетней девочки Лобковых вшей нашли на ресницах восьмилетней девочки

Редкий случай заражения ресниц восьмилетней девочки лобковыми вшами

N+1
Салат: гармония вкуса и пользы Салат: гармония вкуса и пользы

Сейчас салат на пике популярности во всём мире, особенно в Европе и США

Наука и жизнь
Постой, паровоз: что будет, если дёрнуть стоп-кран Постой, паровоз: что будет, если дёрнуть стоп-кран

Вам когда-нибудь хотелось дёрнуть рычаг и проверить, что же случится с поездом?

Популярная механика
Как помирить Израиль и Палестину Как помирить Израиль и Палестину

Почему арабы и евреи столько лет не могут ужиться в Палестине

Эксперт
Как работает ESP и как ей пользоваться. Это должен знать каждый водитель Как работает ESP и как ей пользоваться. Это должен знать каждый водитель

Что такое ESP, по какому принципу она работает и что делать, если она неисправна

РБК
Токсики, нарциссы и газлайтеры: простые приемы, которые помогут им противостоять Токсики, нарциссы и газлайтеры: простые приемы, которые помогут им противостоять

Отрывок из книги Шахиды Араби «Токсичные люди»

Inc.
Сад радостей земных Сад радостей земных

Мариякарла Босконо рассказывает, чем их семья не похожа на итальянскую

Vogue
Брекеты в прошлом? Почему теперь модно исправлять зубы элайнерами Брекеты в прошлом? Почему теперь модно исправлять зубы элайнерами

Элайнеры — главный секрет улыбки многих знаменитостей

Cosmopolitan
Казус Лаврова, или Почему Москва обязана вести переговоры с террористами Казус Лаврова, или Почему Москва обязана вести переговоры с террористами

Кремль пошел на прямые, открытые и официальные переговоры с террористами

СНОБ
Что делать, чтобы мечты сбывались: 5 простых, но действенных шагов Что делать, чтобы мечты сбывались: 5 простых, но действенных шагов

Почему у одних желания сбываются как по мановению палочки, а у других — нет?

Cosmopolitan
9 ошибок, которые испортят ваш свадебный тост (и чужую свадьбу) 9 ошибок, которые испортят ваш свадебный тост (и чужую свадьбу)

Выступление на свадьбе — дело приятное, но требующее большой ответственности

Psychologies
Стартапы вечной мерзлоты Стартапы вечной мерзлоты

Якутия претендует на звание ИТ-столицы Дальнего Востока

Эксперт
Знай наших! Любимые русские фильмы западных звёзд Знай наших! Любимые русские фильмы западных звёзд

Русские фильмы, которые иностранные режиссёры и актёры называли своими любимыми

Cosmopolitan
Не «Черной вдовой» единой: 6 самых важных супергеройских фильмов с женщинами в главных ролях Не «Черной вдовой» единой: 6 самых важных супергеройских фильмов с женщинами в главных ролях

Хронология борьбы супергероинь за центральное место на большом экране

Playboy
Домашнее насилие и целомудрие до свадьбы: личная жизнь звезд фильма «Батальонъ» Домашнее насилие и целомудрие до свадьбы: личная жизнь звезд фильма «Батальонъ»

В жизнях актеров военной драмы «Батальонъ» кипят страсти

Cosmopolitan
Оргия с орками: секс-моды в популярных играх. Как они работают, кто их создает, и зачем он нужны Оргия с орками: секс-моды в популярных играх. Как они работают, кто их создает, и зачем он нужны

Загадочный мир секс-модов, которые порой появляются до официального релиза игр

Esquire
Тайные возлюбленные и служебные романы: личная жизнь звезд фильма «Лед» Тайные возлюбленные и служебные романы: личная жизнь звезд фильма «Лед»

Личная жизнь звезд фильма «Лед»

Cosmopolitan
Роботы на дорогах: как выглядит будущее беспилотников Роботы на дорогах: как выглядит будущее беспилотников

Будущее каких беспилотников наступит быстрее?

Forbes
Открыть в приложении