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

Минус вайб Минус вайб

Чем опасно доверять написание кода нейросетям?

N+1
5 способов вкусно приготовить креветки 5 способов вкусно приготовить креветки

Рассказываем, как приготовить самый популярный морепродукт

GQ
Первоначально Юпитер был в 2 раза больше, чем сегодня Первоначально Юпитер был в 2 раза больше, чем сегодня

Магнитное поле юного Юпитера было в 50 раз больше, чем сейчас

ТехИнсайдер
Великий SKAO: зачем строится самый большой в мире телескоп Великий SKAO: зачем строится самый большой в мире телескоп

Новый телескоп позволит проникнуть в самые глубокие тайны Вселенной

Forbes
Как путешествия меняют нас: 5 не заметных глазу трансформаций Как путешествия меняют нас: 5 не заметных глазу трансформаций

Как путешествия влияют на наше ментальное и физическое здоровье?

ТехИнсайдер
Инвазивные кабаны подпортили почву и по выбросам углекислого газа обошли миллион автомобилей Инвазивные кабаны подпортили почву и по выбросам углекислого газа обошли миллион автомобилей

Их воздействие на климат сопоставимо с миллионом легковых автомобилей

N+1
Кто не с нами, тот против нас: 10 фильмов и сериалов о сектах Кто не с нами, тот против нас: 10 фильмов и сериалов о сектах

Создатели этих фильмов и сериалов пытались понять, как устроены секты

Cosmopolitan
«Неформальная история итальянской спортивной одежды»: C.P. Company отмечают 50-летний юбилей выходом книги-монографии «Неформальная история итальянской спортивной одежды»: C.P. Company отмечают 50-летний юбилей выходом книги-монографии

Виртуальное путешествие по истории итальянской спортивной одежды

Esquire
Сели, полетели: краткая история космического туризма Сели, полетели: краткая история космического туризма

Как развивался космический туризм и что происходит на этой ниве прямо сейчас

Esquire
Анекдот пропагандиста Анекдот пропагандиста

Турецкий султан так никогда и не получил легендарное письмо казаков

Вокруг света
За каменной стеной: как брать ответственность за провалы и защищать подчиненных За каменной стеной: как брать ответственность за провалы и защищать подчиненных

Отрывок из книги «Мама, я тимлид!» — о том, как сделать сотрудников счастливыми

Forbes
Уложила и забыла Уложила и забыла

Топ-5 средств, которые меньше всего портят свежесть укладки

Лиза
Товарищ Путин, вы большой ученый. Зачем президент хочет доказать единство русских и украинцев Товарищ Путин, вы большой ученый. Зачем президент хочет доказать единство русских и украинцев

Путин намеревается написать статью о раздробленном врагами «триедином народе»

СНОБ
Толлундский человек перед смертью поел каши и немного рыбы Толлундский человек перед смертью поел каши и немного рыбы

Ученые изучили рацион толлундского человека

N+1
Между Лией и Рахилью Между Лией и Рахилью

Данте и Мандельштам о техниках выживания в тяжелые времена

Weekend
Отдала лучшие годы! Ошибки, которые совершают в отношениях женщины разных знаков Отдала лучшие годы! Ошибки, которые совершают в отношениях женщины разных знаков

Давай посмотрим, какие ошибки чаще всего совершают знаки в отношениях

VOICE
Покатались и хватит: как слезть с «эмоциональных качелей»? Покатались и хватит: как слезть с «эмоциональных качелей»?

Если вам знакомы перепады настроения — это они, эмоциональные качели

Psychologies
Есть чему поучиться: как автомобили из Страны восходящего солнца покорили мир Есть чему поучиться: как автомобили из Страны восходящего солнца покорили мир

Своим прогрессом японский автопром обязан замечательным людям

Вокруг света
Палеонтологи разобрались в родственных связях южноамериканских копытных Палеонтологи разобрались в родственных связях южноамериканских копытных

Одни таксоны оказались родственны лошадям, другие – даманам и слонам

N+1
Злые языки: дневники иностранцев, изучающих русский язык Злые языки: дневники иностранцев, изучающих русский язык

Интернет-дневники иностранцев, мучающихся с русским языком

Esquire
Нейросеть научилась правильно называть сложные химические соединения Нейросеть научилась правильно называть сложные химические соединения

Современным нейросетям по силам решать точные алгоритмические задачи

Популярная механика
Александр Панайотов: Александр Панайотов:

Александр Панайотов оказался в нужное время в нужном месте

Караван историй
Топ-5 самых медленных животных планеты Топ-5 самых медленных животных планеты

Что насчет самых медленных существ планеты?

Популярная механика
От Гарри Поттера до пукающего трупа: как сложилась карьера Дэниэла Рэдклиффа От Гарри Поттера до пукающего трупа: как сложилась карьера Дэниэла Рэдклиффа

Дэниэл Рэдклифф: война с Гарри Поттером, какие фильмы нравятся ему самому?

Cosmopolitan
Возможности не ограничены: как девушки с инвалидностью знакомятся онлайн Возможности не ограничены: как девушки с инвалидностью знакомятся онлайн

Может ли диагноз стать препятствием для дружбы и любви

Psychologies
Что нельзя устанавливать на машину: колпаки, дефлекторы и многое другое Что нельзя устанавливать на машину: колпаки, дефлекторы и многое другое

Все ответы экспертов по тюнингу и ГИБДД: что нельзя устанавливать на машину?

РБК
Искусство эко-строительства: как работает экологическая сертификация в современном девелопменте Искусство эко-строительства: как работает экологическая сертификация в современном девелопменте

Экологическая повестка в строительстве: стандарты, системы энергоэффективности

Популярная механика
Вырубка амазонских джунглей обрекла птенцов гарпий на голодную смерть Вырубка амазонских джунглей обрекла птенцов гарпий на голодную смерть

Гарпии не смогли выкормить потомство на участках, где потери леса превысили 50%

N+1
Мужчина не дарит цветы. Как это изменить? Мужчина не дарит цветы. Как это изменить?

Многим женщинам хочется получать цветы не только на праздники

Psychologies
Найдено самое слабое магнитное поле в рентгеновских пульсарах Найдено самое слабое магнитное поле в рентгеновских пульсарах

Удалось обнаружить аккрецирующий рентгеновский пульсар со слабым магнитным полем

Популярная механика
Открыть в приложении