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

Самки шимпанзе не перестали играть со своими детенышами в условиях нехватки пищи Самки шимпанзе не перестали играть со своими детенышами в условиях нехватки пищи

Ученые наблюдали за игровым поведением шимпанзе в течение десяти лет

N+1
Москва оказалась на седьмом месте в мире по выбросам парниковых газов Москва оказалась на седьмом месте в мире по выбросам парниковых газов

Более половины выбросов парниковых газов приходится всего на 15 городов

N+1
Как открытие Америки изменило взгляды европейских ученых. Отрывок из книги историка Как открытие Америки изменило взгляды европейских ученых. Отрывок из книги историка

Историк Джеймс Поскетт пытается переосмыслить представления о вкладе в науку

СНОБ
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
«Американское чтиво»: злободневная сатира на муки творчества, достойная пера Джеймса Болдуина «Американское чтиво»: злободневная сатира на муки творчества, достойная пера Джеймса Болдуина

Почему стоит посмотреть полнометражный режиссерский дебют Корда Джефферсона

Правила жизни
На старте «Науки»: как запускали российский модуль для МКС На старте «Науки»: как запускали российский модуль для МКС

Как прошли последние дни подготовки и запуск «Науки»

Популярная механика
Овсянка, мэм! Твой уход за волосами больше не будет прежним Овсянка, мэм! Твой уход за волосами больше не будет прежним

Овес был популярным средством для лечения кожи на протяжении веков

Cosmopolitan
Личная жизнь участников Comedy Woman: Хрусталева, Гудкова, Бороденко и других Личная жизнь участников Comedy Woman: Хрусталева, Гудкова, Бороденко и других

Участники Comedy Woman нашли любовь за рамками проекта

Cosmopolitan
Бабушки-косатки Бабушки-косатки

Людей и «китов-убийц» роднит забота бабушек о внуках

Вокруг света
«Во-первых это красиво»: самые дикие бьюти-тренды наших предков «Во-первых это красиво»: самые дикие бьюти-тренды наших предков

В прошлом девушкам приходилось иметь дело с суровыми и опасными бьюти-трендами

Maxim
Эко-арт: как искусство меняет отношение к проблемам экологии Эко-арт: как искусство меняет отношение к проблемам экологии

Красивая борьба за природу

Playboy
7 признаков того, что ваша доброта вредит отношениям 7 признаков того, что ваша доброта вредит отношениям

Как проявлятся переизбыток доброты?

Psychologies
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
Атомный реактор Билла Гейтса Атомный реактор Билла Гейтса

Почему один из богатейших людей на Земле инвестирует в АЭС нового типа

Популярная механика
Дары Кубани Дары Кубани

Геленджик — слово года не только для ценителей остросюжетного кино на ютьюбе

Tatler
5 историй об обходе санкций: западные компьютеры в СССР 5 историй об обходе санкций: западные компьютеры в СССР

Пять историй об американских и британских компьютерах в СССР

Популярная механика
Как работает ESP и как ей пользоваться. Это должен знать каждый водитель Как работает ESP и как ей пользоваться. Это должен знать каждый водитель

Что такое ESP, по какому принципу она работает и что делать, если она неисправна

РБК
Как Азербайджан превращает Карабах в «инфраструктурную витрину» Как Азербайджан превращает Карабах в «инфраструктурную витрину»

Репортаж с территорий, перешедших азербайджанцам после войны с армянами

Эксперт
Правила успешного питч-дека. Как презентовать стартап инвесторам и не дать им заскучать Правила успешного питч-дека. Как презентовать стартап инвесторам и не дать им заскучать

Как грамотно презентовать стартап и завоевать доверие инвесторов

Inc.
Собственная реальность. О чем на самом деле написал Путин в своей статье Собственная реальность. О чем на самом деле написал Путин в своей статье

Президент России живет в своей реальности

СНОБ
«Вы бедны, потому что неамбициозны»: чему в своих мотивационных речах учит Джек Ма «Вы бедны, потому что неамбициозны»: чему в своих мотивационных речах учит Джек Ма

Джек Ма делится опытом, который берет за основу своих мотивационных речей

Forbes
Бренд-шеф ресторанов «Урюк» — о плове, эмоциях и приходе «Мишлена» Бренд-шеф ресторанов «Урюк» — о плове, эмоциях и приходе «Мишлена»

Алексей Подлесных, бренд-шеф «Урюк» — о том, как рестораны держат марку 15 лет

РБК
Стреляющий нож для гражданина Бонда Стреляющий нож для гражданина Бонда

А вот такой штуковины в арсенале мистера Кью не было…

Maxim
Письмо будущему себе: как не попасть в эмоциональные ловушки на фондовом рынке, чтобы не прогореть Письмо будущему себе: как не попасть в эмоциональные ловушки на фондовом рынке, чтобы не прогореть

Нет смысла тратить свою энергию на принятие сложных решений в состоянии стресса

Forbes
Конец Бонапарта Конец Бонапарта

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

Дилетант
Всё достижимо Всё достижимо

Топ-менеджер крупнейших российских компаний вдруг занялся пауэрлифтингом

Robb Report
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
«Государство нас просто игнорирует». Как пациенты со спинально-мышечной атрофией борются за жизненно важные препараты «Государство нас просто игнорирует». Как пациенты со спинально-мышечной атрофией борются за жизненно важные препараты

Почему пациентам с СМА приходится отстаивать свое право на лечение?

СНОБ

Наша героиня кардинально сменила прическу и вот, что из этого вышло

Cosmopolitan
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
Открыть в приложении