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

Палеогенетики прочитали ДНК четырех людей эпохи неолита из памятника Лепенски-Вир Палеогенетики прочитали ДНК четырех людей эпохи неолита из памятника Лепенски-Вир

Палеогенетики прочитали ДНК четырех человек на памятнике Лепенски-Вир

N+1
Можно ли заразиться чумой в XXI веке Можно ли заразиться чумой в XXI веке

Стоит ли сегодня опасаться чумы?

Популярная механика
В Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных В Португалии нашли выгравированные в эпоху верхнего палеолита фигуры животных

Археологи обнаружили в Португалии новые произведения палеолитического искусства

N+1
Конец Бонапарта Конец Бонапарта

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

Дилетант
Две недели в середине лета: история о любви, абьюзе и смерти Две недели в середине лета: история о любви, абьюзе и смерти

Трогательный рассказ о насилии и любви, жизни и смерти

Psychologies
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
Как защитить личные данные в интернете Как защитить личные данные в интернете

Как защитить личные данные, кто их ворует и какие есть способы защиты?

СНОБ
«Независимая зависимая женщина»: прима-балерина Большого Светлана Захарова  — о новой роли и премьере «Чайки» «Независимая зависимая женщина»: прима-балерина Большого Светлана Захарова  — о новой роли и премьере «Чайки»

Прима-балерина Светлана Захарова — чем женщины иногда жертвуют ради стабильности

Forbes
Носить нельзя отказаться: чего на самом деле стоят меховые изделия Носить нельзя отказаться: чего на самом деле стоят меховые изделия

Разве красота требует таких жертв?

Playboy
На дистанции: почему мы боимся сближаться с партнером На дистанции: почему мы боимся сближаться с партнером

Как удержать баланс между «Я» и «мы» и дорастить брак до партнерского?

Psychologies
Тайные возлюбленные и громкие разводы: личная жизнь звезд сериала «Медиатор» Тайные возлюбленные и громкие разводы: личная жизнь звезд сериала «Медиатор»

Неординарная личная жизнь звезд сериала «Медиатор»

Cosmopolitan
Невеста пригласила на свадьбу бывшую своего жениха, и та испортила праздник Невеста пригласила на свадьбу бывшую своего жениха, и та испортила праздник

Чем может обернуться идея позвать бывших партнеров на свадьбу?

Psychologies
«Опасный человек!»: почему Гагарина, Линда и другие певицы ушли от Макса Фадеева «Опасный человек!»: почему Гагарина, Линда и другие певицы ушли от Макса Фадеева

Почему российские певицы разрывают контракты с продюсером Максимом Фадеевым

Cosmopolitan
LADA Niva Travel. Пройти по краю LADA Niva Travel. Пройти по краю

Мы с похорошевшей LADA Niva Travel не церемонились и загнали её прямо в грязь

4x4 Club
Только без резких движений. Тест-драйв Nissan Qashqai 2021 с автопилотом Только без резких движений. Тест-драйв Nissan Qashqai 2021 с автопилотом

Кроссоверы Nissan стали умнее

РБК
Как вырваться из выматывающих нарративов? Как вырваться из выматывающих нарративов?

Выбирайте законченные истории

GQ
Высокие чувства Высокие чувства

Врач-косметолог рассказывает, как восхождения омолаживают организм

Tatler
Три причины, по которым вас не слушают. Как выступать, чтобы никто не скучал Три причины, по которым вас не слушают. Как выступать, чтобы никто не скучал

Как быть услышанным в XXI веке?

СНОБ
«Забирайте нашу монетизацию, только отстаньте»: ViralHog скупает вирусные видео для перепродажи — и раздражает блогеров «Забирайте нашу монетизацию, только отстаньте»: ViralHog скупает вирусные видео для перепродажи — и раздражает блогеров

Как ViralHog угрожает и притесняет блогеров

VC.RU
Как позаботиться о здоровье своего пениса: 5 бесценных советов от уролога Как позаботиться о здоровье своего пениса: 5 бесценных советов от уролога

Чтобы он тебя не подводил, стоит соблюдать несколько простых правил

Playboy
5 способов вкусно приготовить креветки 5 способов вкусно приготовить креветки

Рассказываем, как приготовить самый популярный морепродукт

GQ
«Катар разбил «стеклянный потолок»: директор Института кино в Дохе о том, как меняется положение арабских женщин «Катар разбил «стеклянный потолок»: директор Института кино в Дохе о том, как меняется положение арабских женщин

О «новой волне» арабского кино и роли женщин в его развитии

Forbes
Авторы телеграм-канала «Клиент» — о юморе и боли в индустрии рекламы Авторы телеграм-канала «Клиент» — о юморе и боли в индустрии рекламы

Интервью с админами юмористического телеграм-канала «Клиент»

РБК
Придумал ТВ на спинках кресел и электронные системы бронирования: это «главный новатор авиарынка» Дэвид Нилеман Придумал ТВ на спинках кресел и электронные системы бронирования: это «главный новатор авиарынка» Дэвид Нилеман

За 30 лет Дэвид Нилеман успел основать пять авиакомпаний

VC.RU
Гаитянский щелезуб и еще 3 ядовитые «ошибки природы» Гаитянский щелезуб и еще 3 ядовитые «ошибки природы»

«Ошибки природы» — ядовитые млекопитающие

Вокруг света
В ожидании феи-крестной: чему не стоит учиться у сказочных героинь? В ожидании феи-крестной: чему не стоит учиться у сказочных героинь?

Почему далеко не всегда стоит брать пример с героинь наших любимых сказок?

Psychologies
Юпитер не имел другой орбиты — идея приближения к Солнцу под сомнением Юпитер не имел другой орбиты — идея приближения к Солнцу под сомнением

Возможно, орбита Юпитера всегда была за завесой пыли

Популярная механика
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
«Режиссеры смеялись, а я плакала»: звезду сериала «Фитнес» травили из-за ее веса «Режиссеры смеялись, а я плакала»: звезду сериала «Фитнес» травили из-за ее веса

Лёля Баранова призналась, что испытывала трудности с работой из-за фигуры

Cosmopolitan
Потрясающая эволюция Дэниела Рэдклиффа! Как изменился Гарри Поттер за 20 лет Потрясающая эволюция Дэниела Рэдклиффа! Как изменился Гарри Поттер за 20 лет

Дэниел Рэдклифф и его впечатляющая трансформация за эти годы

Cosmopolitan
Открыть в приложении