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

«Социальные науки как колдовство» «Социальные науки как колдовство»

Можно ли за цифрами спрятать несостоятельность научной мысли

N+1
Хьюстон, у нас проблемы: что писали астронавты NASA в своих личных дневниках во время пребывания на Международной космической станции Хьюстон, у нас проблемы: что писали астронавты NASA в своих личных дневниках во время пребывания на Международной космической станции

Записи из личных дневников астронавтов NASA: про работу, спорт, отдых и другое

Esquire
Разработаны методы генного редактирование смертельно опасных заболеваний мозга Разработаны методы генного редактирование смертельно опасных заболеваний мозга

Ученые успешно применили технологии генного редактирования для коррекции мутаций

ТехИнсайдер
7 сцен из культовых фильмов, в которых актеры не знали, что ждет их на съемочной площадке 7 сцен из культовых фильмов, в которых актеры не знали, что ждет их на съемочной площадке

Иногда то, что ты видишь на экране, — вовсе не гениальная игра актеров, а правда

Maxim
Любите чай с молоком? Что это о вас говорит Любите чай с молоком? Что это о вас говорит

Способ заваривать и пить чай многое может рассказать о вашем характере

ТехИнсайдер
Языковой барьер: как преодолеть все трудности и стать «своим среди чужих» Языковой барьер: как преодолеть все трудности и стать «своим среди чужих»

Недостаток мотивации и другие трудности на пути к общению с иностранцами

Популярная механика
Как пережить жару, холод и стресс: советы «Ледяного человека» Как пережить жару, холод и стресс: советы «Ледяного человека»

Вим Хоф известен как человек, умеющий переносить экстремальный холод

Популярная механика
Королевское воспитание от Кейт Миддлтон: чему стоит поучиться у герцогини Королевское воспитание от Кейт Миддлтон: чему стоит поучиться у герцогини

Почему многие считают герцогиню Кембриджскую идеальной мамой

Cosmopolitan
Дорогу покажешь? Тест-драйв нового Chevrolet Tahoe Дорогу покажешь? Тест-драйв нового Chevrolet Tahoe

Салехард — идеальное место для теста «Какой из тебя внедорожник»

РБК
Личная жизнь звезд фильма «Время первых»: Миронова, Хабенского, Пановой и других Личная жизнь звезд фильма «Время первых»: Миронова, Хабенского, Пановой и других

Рассказываем о личной жизни артистов, сыгравших легендарных личностей в кино

Cosmopolitan
Марина Зудина: «Жить прошлым — не мой путь» Марина Зудина: «Жить прошлым — не мой путь»

Марина Зудина разобралась в себе и живет будущим

Коллекция. Караван историй
Изменил жене, оскорбил дочь, ударил сына: скандальные выходки рэпера Джигана Изменил жене, оскорбил дочь, ударил сына: скандальные выходки рэпера Джигана

Джиган известен не только своими треками, но и взрывным характером

Cosmopolitan
Призрачная красота: как обработать фото, чтобы никто не заметил Призрачная красота: как обработать фото, чтобы никто не заметил

Профессионал: о правилах обработки снимков и том, как не переборщить с фотошопом

Cosmopolitan
Магия расхламления: как уборка помогла мне переехать в Майами Магия расхламления: как уборка помогла мне переехать в Майами

Иногда наведение порядка в доме может стать толчком к огромным переменам

Cosmopolitan
Отблагодарить по-свински Отблагодарить по-свински

Эти животные не раз жертвовали собой, спасая человечество от тяжелейших болезней

Вокруг света
Автопробег: русская Ривьера Автопробег: русская Ривьера

Вырваться из привычной жизненной колеи — реально

Вокруг света
Почему звезды отказываются от пластики и инъекций Почему звезды отказываются от пластики и инъекций

Знаменитости, которые отказались от эстетической хирургии, филлеров и ботокса

РБК
Какая зубная паста тебе подходит? Какая зубная паста тебе подходит?

Как выбирать средства гигиены, чтобы они не навредили здоровью полости рта?

Лиза
Пиявка лечит и калечит: почему с ней лучше не встречаться в природе Пиявка лечит и калечит: почему с ней лучше не встречаться в природе

Почему лучше избегать встречи с пиявками

Популярная механика
Правила жизни Ильи Сегаловича Правила жизни Ильи Сегаловича

Правила жизни сооснователя "Яндекса" Ильи Сегаловича

Esquire
Что посмотреть и попробовать в Югре. Гид «РБК Стиль» Что посмотреть и попробовать в Югре. Гид «РБК Стиль»

Как провести отпуск в одном из крупнейших нефтедобывающих регионов мира

РБК
Любовь или кошелек: как измены влияют на доход Любовь или кошелек: как измены влияют на доход

Чем полезен для верности баланс в заработке мужчины и женщины?

Psychologies
Нервничаете перед «выходом в люди»? Вот что может помочь Нервничаете перед «выходом в люди»? Вот что может помочь

Вам предстоит большое совещание или корпоратив? Как подготовиться к событию

Psychologies
Одна вокруг света: российские волонтеры в Гватемале Одна вокруг света: российские волонтеры в Гватемале

129-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Гватемала

Forbes
5 приемов манипуляции, способных мотивировать сотрудников и не только 5 приемов манипуляции, способных мотивировать сотрудников и не только

Топ-5 психологических приемов, которые могут пригодиться в работе

Популярная механика
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
Одежда – новая литература Одежда – новая литература

Ближайшие 15 лет мода затронет не только гардероб, но и дополненную реальность

Популярная механика
Огромное железное ядро Меркурия могло появиться в результате воздействия Солнца Огромное железное ядро Меркурия могло появиться в результате воздействия Солнца

Массивное ядро ​​Меркурия может быть результатом мощного влияния Солнца

Популярная механика
Как разрешить конфликт на работе, если вы не согласны с начальником Как разрешить конфликт на работе, если вы не согласны с начальником

Как разбираться с трудовыми конфликтами?

Psychologies
«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
Открыть в приложении