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

Физики объяснили радиальные полосы вокруг посадочных модулей на Луне Физики объяснили радиальные полосы вокруг посадочных модулей на Луне

Почему узоры от спускаемых На Луну космических аппаратов практически идентичны?

N+1
Главный спор XXI века: правда ли, что видеоигры развивают агрессию у детей Главный спор XXI века: правда ли, что видеоигры развивают агрессию у детей

Развивают ли видеоигры склонность к насилию или нет?

Популярная механика
Уязвимое место: почему колени так часто травмируются Уязвимое место: почему колени так часто травмируются

Почему колени — такое болезненное и уязвимое место в теле человека?

ТехИнсайдер
Как под копирку: 10 шагов к тому, чтобы стать такой же, как все Как под копирку: 10 шагов к тому, чтобы стать такой же, как все

10 способов замаскироваться под современные стандарты красоты

VOICE
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
6 привычек, от которых стоит отказаться, чтобы стать счастливее 6 привычек, от которых стоит отказаться, чтобы стать счастливее

Какие же привычки мешают нам начать жить лучше?

Psychologies
6 безобидных мероприятий, которые могут убить самые крепкие отношения 6 безобидных мероприятий, которые могут убить самые крепкие отношения

Если вы пройдете все испытания вдвоем — будете вместе вечно

Maxim
Бордели Третьего рейха: табуированная страница истории Бордели Третьего рейха: табуированная страница истории

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

Maxim
Метавселенные Метавселенные

Главная технология и тренд этого года – виртуальные вселенные, или метавселенные

Популярная механика
Жизнь — это путешествие. История русского мистера Смита Жизнь — это путешествие. История русского мистера Смита

Рассказ Стаса Сырокомского об Австралии, путешествиях и надоедливых кенгуру

4x4 Club
Команда «Цельсь!»: как Россия переходит от технократического капитализма к бюрократическому Команда «Цельсь!»: как Россия переходит от технократического капитализма к бюрократическому

Технократическая политика превращается в бюрократическую подгонку результатов

Forbes
Домашняя талассотерапия Домашняя талассотерапия

Лечимся целебной морской водой, не выезжая на курорт

Лиза
Любовь народа и автокатастрофа: как принцесса Диана повторила судьбу Грейс Келли Любовь народа и автокатастрофа: как принцесса Диана повторила судьбу Грейс Келли

Голливудская актриса и британская леди навсегда вошли в мировую историю

Cosmopolitan
8 лет в плену у маньяка: история австрийской девочки Наташи Кампуш 8 лет в плену у маньяка: история австрийской девочки Наташи Кампуш

История Наташи Кампуш — пример, как человек может пережить темные дни

Cosmopolitan
Найдено вероятное место обитания иной галактической цивилизации Найдено вероятное место обитания иной галактической цивилизации

Почему бы не существовать внеземному разуму?

Популярная механика
13 полезных советов для выстраивания коммуникации с венчурными инвесторами 13 полезных советов для выстраивания коммуникации с венчурными инвесторами

Базовые правила для построения коммуникации с инвесторами

Inc.
Честное «Удовольствие»: в прокат выходит фильм про порноиндустрию без нотаций и шок-контента Честное «Удовольствие»: в прокат выходит фильм про порноиндустрию без нотаций и шок-контента

Как «Удовольствие», несмотря на провокационную тему порно, понравился многим

Forbes
Херст, масло Херст, масло

Выставка Cherry Blossoms — первая музейная экспозиция Дэмиена Херста во Франции

Harper's Bazaar
Стюардесса Стюардесса

Стюардессы – о плюсах и минусах своей профессии

Лиза
Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю

Хочешь быстро похудеть, но так, чтобы твои мышцы не пострадали?

Cosmopolitan
Суеверия, изменившие ход истории Суеверия, изменившие ход истории

Крупные исторические фигуры не раз полагались на вещие сны и знамения

Вокруг света
Любимые мужчины Мирей Матье: как француженка сорвала свадьбы и осталась одна Любимые мужчины Мирей Матье: как француженка сорвала свадьбы и осталась одна

Мирей Матье прошла путь от девочки из бедной семьи до мировой легенды

Cosmopolitan
6 самых неловких встреч президентов с рок-музыкантами 6 самых неловких встреч президентов с рок-музыкантами

Любой президент мечтает стать рок-звездой и собирать стадионы

Maxim
Что мне снег, что мне зной: история легендарного внедорожника УАЗ Что мне снег, что мне зной: история легендарного внедорожника УАЗ

Знаменитый отечественный внедорожник, который умеет всё

Вокруг света
В поисках ядерного буксира В поисках ядерного буксира

Почему ядерные корабли до сих пор не появились?

Популярная механика
Разгон для слабаков: чемпионы живой природы по прыжкам в высоту Разгон для слабаков: чемпионы живой природы по прыжкам в высоту

В мире животных идут свои состязания по прыжкам в высоту

Вокруг света
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
Смертельно опасны: 3 красивых цветка, которые лучше не рвать Смертельно опасны: 3 красивых цветка, которые лучше не рвать

Сорвав незнакомый цветок, можно подвергнуть себя и близких опасности

Вокруг света
Печать навсегда: 5 бумаг, которые изменили мир Печать навсегда: 5 бумаг, которые изменили мир

Бумаги, которые определили ход истории на несколько веков вперед

Inc.
Зависть черная и белая: чем они различаются Зависть черная и белая: чем они различаются

Зависть: может ли чувство разделяться на негативное и позитивное?

Psychologies
Открыть в приложении