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

«Турецкие войны России: Царская армия и балканские народы в XIX столетии» «Турецкие войны России: Царская армия и балканские народы в XIX столетии»

Каким было отношение населения Румелии к российской армии

N+1
Хотите поговорить о Боге? 8 необычных сериалов о религии Хотите поговорить о Боге? 8 необычных сериалов о религии

Необычные сериалы о религии

Cosmopolitan
Исследование показало, что экспрессия приводит к лучшей поддержке от партнера Исследование показало, что экспрессия приводит к лучшей поддержке от партнера

Как способ выражения эмоций влияет на поддержку от романтических партнеров

Inc.
«Нас обвиняют в преступлении, которого не было»: Майкл Калви выступил с последним словом в суде «Нас обвиняют в преступлении, которого не было»: Майкл Калви выступил с последним словом в суде

Полная версия речи Майкла Калви в суде по делу о растрате 2,5 млрд рублей

Forbes
Как утолить эмоциональный голод, если у вас нет партнера: 5 сфер, на которые стоит обратить внимание женщине Как утолить эмоциональный голод, если у вас нет партнера: 5 сфер, на которые стоит обратить внимание женщине

Одиночество — это не пустота, а пространство для наполнения своей жизни смыслами

Psychologies
Бордели Третьего рейха: табуированная страница истории Бордели Третьего рейха: табуированная страница истории

Официально нацисты боролись с проституцией, на деле же сами ее поощряли

Maxim
Мальчики могут играть в куклы, а девочки — в машинки: как объяснить это бабушке? Мальчики могут играть в куклы, а девочки — в машинки: как объяснить это бабушке?

Как объяснить старшему поколению, что детские игры не делятся по полу?

Psychologies
Дар, которого лишился человек: инстинкт самосохранения Дар, которого лишился человек: инстинкт самосохранения

Как природа позволяет людям преодолевать страх небытия

Вокруг света
Почему животные могут распознать количество объектов, но не могут их сосчитать Почему животные могут распознать количество объектов, но не могут их сосчитать

Не только люди могут воспринимать количественную информацию

Популярная механика
Шейк против Гаги: бьюти-битва экс-подруг Брэдли Купера Шейк против Гаги: бьюти-битва экс-подруг Брэдли Купера

Какие бьюти-эксперименты пробовали девушки, покорившие сердце Брэдли Купера?

Cosmopolitan
Сломала жизнь Бритни Спирс и покушалась на Канье Уэста: кто такая Лу Тейлор Сломала жизнь Бритни Спирс и покушалась на Канье Уэста: кто такая Лу Тейлор

Лу Тейлор — настоящий дьявол, угрожающий жизнь Бритни Спирс и Линдси Лохан

Cosmopolitan
10 российских брендов одежды, популярных у зарубежных звезд 10 российских брендов одежды, популярных у зарубежных звезд

Российская индустрия моды становится все более глобальной

РБК
Четыре пожара в один день и другие безумные совпадения, в которые трудно поверить Четыре пожара в один день и другие безумные совпадения, в которые трудно поверить

Совпадения, которые произошли в нашем логичном мире вопреки теории вероятности

Maxim
Код коррекции ошибок поможет масштабировать квантовые вычислители Код коррекции ошибок поможет масштабировать квантовые вычислители

Как можно уменьшить число кубитов для коррекции ошибок в квантовых вычислителях

N+1
Валерия Астапова. Против правил Валерия Астапова. Против правил

Валерия Астапова добилась всего сама

Коллекция. Караван историй
Oops!.. I Did It Again: лучшие роли и камео  Бритни Спирс Oops!.. I Did It Again: лучшие роли и камео  Бритни Спирс

Самые яркие роли Бритни Спирс

Cosmopolitan
Кошки против собак: выбор домашнего питомца разрушил отношения пары Кошки против собак: выбор домашнего питомца разрушил отношения пары

Как разногласия, касающиеся домашних питомцев, могут разрушить отношения

Psychologies
Изменение климата вынудило иберийских неандертальцев заселить леса Изменение климата вынудило иберийских неандертальцев заселить леса

Палеоботаники проанализировали пыльцу с древних стоянок

N+1
История чая: пять мифов и легенд История чая: пять мифов и легенд

27 мая 1615 года чай был впервые ввезен в Европу

Вокруг света
Как участница списка Forbes «30 до 30» закрыла медиастартап, чтобы разобраться в себе, — и заработала на астрологии Как участница списка Forbes «30 до 30» закрыла медиастартап, чтобы разобраться в себе, — и заработала на астрологии

Как прийти к успеху с помощью медитации и психотерапии

Forbes
В Габоне нашли останки людей доколониальной эпохи с деформированными черепами В Габоне нашли останки людей доколониальной эпохи с деформированными черепами

Археологи обнаружили в пещере Ирунгу тысячи человеческих останков

N+1
История зависимости. Тиффани Дженкинс: «Чистый кайф. Я отчаянно пыталась сбежать из этого мира, но выбрала жизнь» История зависимости. Тиффани Дженкинс: «Чистый кайф. Я отчаянно пыталась сбежать из этого мира, но выбрала жизнь»

История зависимости и возвращения к жизни

СНОБ
Переход к земледелию не повлек за собой изменения микробиома ротовой полости человека Переход к земледелию не повлек за собой изменения микробиома ротовой полости человека

Ученые проанализировали образцы 44 древних охотников-собирателей и земледельцев

N+1
5 стыдных вопросов про вакуумную бомбу 5 стыдных вопросов про вакуумную бомбу

Знаешь, что по мощности она уступает только ядерным зарядам?

Maxim
7 ретрофотографий очень странных механизмов 7 ретрофотографий очень странных механизмов

Изображения очень странных штук, которых не должно было быть в нашем мире

Maxim
Конец Бонапарта Конец Бонапарта

Наполеон встретил смерть так же хладнокровно, как вражеские ядра и пули

Дилетант
Как стресс влияет на наш организм и можно ли его преодолеть Как стресс влияет на наш организм и можно ли его преодолеть

Как постоянное напряжение может подорвать здоровье

Популярная механика
6 мифов о лазерной эпиляции, которые давно пора разрушить 6 мифов о лазерной эпиляции, которые давно пора разрушить

Избавиться от нежелательных волос навсегда – мечта каждой девушки

Cosmopolitan
Среднерусская доска Среднерусская доска

История российского скейтбординга: от неформалов до олимпийской сборной

GQ
Дарья Повереннова: У меня больше не было права на ошибку Дарья Повереннова: У меня больше не было права на ошибку

Дарья Повереннова дала себе еще один шанс на любовь

Лиза
Открыть в приложении