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

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
Hyundai Santa Fe. Стоило ли так торопиться? Hyundai Santa Fe. Стоило ли так торопиться?

Предыдущий Santa Fe прожил на конвейере ровно три года

4x4 Club
Ученые переписали нейронауку: впервые обнаружены возможные основы человеческого интеллекта Ученые переписали нейронауку: впервые обнаружены возможные основы человеческого интеллекта

Ученые нашли, как нейроны в человеческом мозге хранят воспоминания

Inc.
14 триллеров, которые держат в напряжении до самого финала 14 триллеров, которые держат в напряжении до самого финала

Любителям пощекотать нервы и пораскинуть мозгами посвящается

GQ
Как научиться принимать комплименты Как научиться принимать комплименты

Почему бывает трудно принимать комплименты и как с этим справиться

Inc.
Российские мастера стрит-арта: 5 перспективных уличных художников Российские мастера стрит-арта: 5 перспективных уличных художников

Рассказываем, за кем андерграунд стоит

GQ
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
Оставить на память Оставить на память

Собираем воспоминания о путешествиях и просто ярких летних днях

Seasons of life
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
Спасти «Северный поток». Почему Байден пожалел любимый проект Путина Спасти «Северный поток». Почему Байден пожалел любимый проект Путина

«Северный поток — 2 достроят, но Украина не пострадает»

СНОБ
Почему после еды хочется спать: мнение ученых о нашей любви к сиесте Почему после еды хочется спать: мнение ученых о нашей любви к сиесте

Природа пищевой комы, возможные причины и способы профилактики

Playboy
Целлюлоза помогла донорской микробиоте повысить чувствительность к инсулину у пациентов с ожирением Целлюлоза помогла донорской микробиоте повысить чувствительность к инсулину у пациентов с ожирением

Целлюлоза дает полезным бактериям преимущество в выживании

N+1
Как сбываются мечты: даосская техника реализации намерений Как сбываются мечты: даосская техника реализации намерений

События нашей жизни, которые мы способны себе представить, могут реализоваться

Psychologies
Зачем становиться вегетарианцем и как сделать это с пользой для организма Зачем становиться вегетарианцем и как сделать это с пользой для организма

Отказ от пищи животного происхождения стремительно набирает популярность

РБК
Нурлан Сабуров — о Нурлан Сабуров — о

Главный казах в российском стендапе провел ликбез по юмору образца 2021 года

Esquire
Что такое «шаровая молния» и существует ли она на самом деле? Что такое «шаровая молния» и существует ли она на самом деле?

Разбираем опасное явление, которым нас пугали бабушки

Maxim
Зачем физикам идти в большие данные Зачем физикам идти в большие данные

Как работа с данными позволяет делать глубокие открытия

Популярная механика
3 вида тренировок, которые лучше всего помогают от депрессии 3 вида тренировок, которые лучше всего помогают от депрессии

Если уж ты собрался бежать от инфаркта, можешь заодно скрыться от тоски!

Maxim
Для лояльных бонусы, несогласным — революция: как банановая компания United Fruit строила бизнес в Центральной Америке Для лояльных бонусы, несогласным — революция: как банановая компания United Fruit строила бизнес в Центральной Америке

Она свергала правительства, сотрудничала с ЦРУ, влияла на введение новых законов

VC.RU
Как освободить оперативную память на компьютере Как освободить оперативную память на компьютере

Пять способов освободить пару лишних гигабайт «оперативки» своего компьютера

CHIP
Кондиционер предков: как спасались от зноя в Персии Кондиционер предков: как спасались от зноя в Персии

Аналоги современных кондиционеров появились больше двух тысяч лет назад

Вокруг света
«Игродром. Что нужно знать о видеоиграх и игровой культуре» «Игродром. Что нужно знать о видеоиграх и игровой культуре»

Отрывок из книги Александра Ветушинского об исследовании видеоигр

N+1
Как провести выходные в Самаре Как провести выходные в Самаре

Едим раков, купаемся в Волге и гуляем по старым улочкам Самары

GQ
Смотри, не растай: 6 способов пережить жару без вреда для здоровья Смотри, не растай: 6 способов пережить жару без вреда для здоровья

Что поможет пережить жару и сохранить здоровье

Cosmopolitan
Растения никогда не поработят людей. Правда же? Растения никогда не поработят людей. Правда же?

Что растения могут предъявить против людей?

Популярная механика
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
Беньямин Форестер Беньямин Форестер

Пасечник-швейцарец делает мёд в Переславле-Залесском

Seasons of life
«Я снова мама»: как решиться на беременность после потери ребенка «Я снова мама»: как решиться на беременность после потери ребенка

Как не потерять веру и найти в себе силы для планирования новой беременности

Psychologies
Провокации красотки в бикини: самые откровенные пляжные образы Ким Кардашьян Провокации красотки в бикини: самые откровенные пляжные образы Ким Кардашьян

Ким Кардашьян – одна из самых ярких американских телезвезд

Cosmopolitan
Дагестан. Горная порода Дагестан. Горная порода

Дагестан. История про смешение культур в моде

Vogue
Открыть в приложении