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

«О началах и концах света: Рождение и гибель мира в мифологии, религии и науке» «О началах и концах света: Рождение и гибель мира в мифологии, религии и науке»

Когда наш мир утонет в расплавленном металле

N+1

Наша героиня кардинально сменила прическу и вот, что из этого вышло

Cosmopolitan
В Испании нашли древнейшее на Пиренейском полуострове изделие из зуба бегемота В Испании нашли древнейшее на Пиренейском полуострове изделие из зуба бегемота

В Испании обнаружили древнейший артефакт, изготовленный из зуба бегемота

N+1
Какаду научили сородичей открывать крышки мусорных баков Какаду научили сородичей открывать крышки мусорных баков

Какаду и их социальный навык обучения

N+1
Партнер-провокатор: что стоит за его манипуляциями и как реагировать правильно Партнер-провокатор: что стоит за его манипуляциями и как реагировать правильно

Как вычислить манипуляцию провокацией и как правильно реагировать на нее

Psychologies
Новый туристический маршрут — Хакасия: зачем туда ехать и что посмотреть Новый туристический маршрут — Хакасия: зачем туда ехать и что посмотреть

Хакасия — земля пяти стихий

Cosmopolitan
Почему не каждый хороший любовник может стать хорошим мужем? Почему не каждый хороший любовник может стать хорошим мужем?

Почему отношения складываются только в сексе, а совместная жизнь не ладится

Psychologies
Испытание стирального порошка и лекарство от рака: зачем нужна и как устроена самая далёкая научная лаборатория — МКС Испытание стирального порошка и лекарство от рака: зачем нужна и как устроена самая далёкая научная лаборатория — МКС

Во сколько обходится МКС, какие исследования там проводят?

VC.RU
«Дневники Киллербота» Марты Уэллс: один из самых титулованных фантастических циклов современности «Дневники Киллербота» Марты Уэллс: один из самых титулованных фантастических циклов современности

5 причин, почему читатели полюбили приключения андроида-мизантропа

Популярная механика
Куда ты, «Наука»? Почему российский модуль пытался улететь с МКС Куда ты, «Наука»? Почему российский модуль пытался улететь с МКС

Разбираемся, что случилось с модулем «Наука» после стыковки с МКС

N+1
Тотьма во мне Тотьма во мне

Алексей Новосёлов уже 8 лет превращает Тотьму в место, куда хочется возвращаться

Seasons of life
«Женщин не так привлекает власть»: интервью с автором «тюремного эксперимента» Филипом Зимбардо «Женщин не так привлекает власть»: интервью с автором «тюремного эксперимента» Филипом Зимбардо

Филип Зимбардо — о проблемах мужчин и актуальности «тюремного эксперимента»

Forbes
5 историй об обходе санкций: западные компьютеры в СССР 5 историй об обходе санкций: западные компьютеры в СССР

Пять историй об американских и британских компьютерах в СССР

Популярная механика
Топим жир: как правильно сушиться, чтобы хвастаться прессом летом Топим жир: как правильно сушиться, чтобы хвастаться прессом летом

Как правильно войти в режим «сушки», чтобы не повредить здоровью

VOICE
Уикенд в Сибири: чем можно заняться на выходных в Горном Алтае Уикенд в Сибири: чем можно заняться на выходных в Горном Алтае

Горный Алтай: как отдохнуть, чтобы остались незабываемые впечатления?

Playboy
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
Физики впервые уловили свет с обратной стороны черной дыры Физики впервые уловили свет с обратной стороны черной дыры

Астрофизики обнаружили свет, исходящий с обратной стороны черной дыры

Популярная механика
Топ-10: классические триллеры, которые лишат тебя сна Топ-10: классические триллеры, которые лишат тебя сна

Самые крутые триллеры, качество которых не подлежит сомнению

Cosmopolitan
Призрак Красной планеты Призрак Красной планеты

О путешествии на Марс человечество мечтает давно

Популярная механика
17 cамых сексуальных героинь современных сериалов 17 cамых сексуальных героинь современных сериалов

У тебя встреча с самыми зажигательными героинями сериалов

Maxim
Любимка публики Любимка публики

Как танцор из Екатеринбурга заработал $3 млн и дважды попал в рейтинги Forbes

Forbes
Проще не придумаешь: как снять стресс всего за 16 секунд Проще не придумаешь: как снять стресс всего за 16 секунд

Многие из нас испытывают стресс, при этом бороться с ним эффективно не умеют

Cosmopolitan
Евангелие от эмси: как и почему рэперы обращаются к религии в хип-хопе. Колонка Esquire Евангелие от эмси: как и почему рэперы обращаются к религии в хип-хопе. Колонка Esquire

Как и зачем разные хип-хоп артисты отражают свою религиозность в музыке

Esquire
Модная оцифровка: как развивать осознанное потребление с помощью новых технологий Модная оцифровка: как развивать осознанное потребление с помощью новых технологий

Как с помощью онлайн-шопинга совершать экологичные покупки

Forbes
10 способов комфортно переносить жару 10 способов комфортно переносить жару

Десять научно-подтвержденных способов избежать перегрева

РБК
Конфузы принцессы Дианы на свадьбе: перепутала имя жениха и испортила платье Конфузы принцессы Дианы на свадьбе: перепутала имя жениха и испортила платье

Брак принца Чарльза и Дианы Спенсер эксперты называют роковой ошибкой

Cosmopolitan
15 средств по уходу за кожей, которые дерматологи просят выбросить немедленно 15 средств по уходу за кожей, которые дерматологи просят выбросить немедленно

Средства, которые причиняют коже вред, хоть и рекламируются на каждом углу

Cosmopolitan
5 стыдных вопросов про вакуумную бомбу 5 стыдных вопросов про вакуумную бомбу

Знаешь, что по мощности она уступает только ядерным зарядам?

Maxim
Плазменный ускоритель использовали в лазере на свободных электронах Плазменный ускоритель использовали в лазере на свободных электронах

Физики смогут расширить область применения плазменных ускорителей

N+1
Как медикаменты помогают при ментальных расстройствах и зачем нужна психотерапия Как медикаменты помогают при ментальных расстройствах и зачем нужна психотерапия

Что такое медикаментозная терапия и кому она необходима

Популярная механика
Открыть в приложении