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

Бактерию обвинили в гибели миллиардов морских звезд у западного побережья Северной Америки Бактерию обвинили в гибели миллиардов морских звезд у западного побережья Северной Америки

Биологи выяснили, что было возбудителем истощающей болезни морских звезд

N+1
Три кубита вычислителя Zuchongzhi в сотни раз усложнили задачу генерации случайной строки Три кубита вычислителя Zuchongzhi в сотни раз усложнили задачу генерации случайной строки

Вычислитель Zuchongzhi оказался мощнее Sycamore компании Google

N+1
Объект, обнаруженный на краю Солнечной системы, бросает тень на существование Девятой планеты Объект, обнаруженный на краю Солнечной системы, бросает тень на существование Девятой планеты

Чем уникален седноид на краю Солнечной системы, получивший прозвище «Аммонит»

Inc.
Правила жизни Алексея Германа Правила жизни Алексея Германа

Правила жизни режиссера Алексея Германа

Esquire
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
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
Найти и обезвредить: как отыскать мошенника внутри компании Найти и обезвредить: как отыскать мошенника внутри компании

Как выявить подозрительные связи или конфликт интересов у сотрудников?

Forbes
Провожаем «Науку» Провожаем «Науку»

Все, что нужно знать о полете нового российского модуля «Наука» к МКС

N+1
Блогер Блогер

Секреты блогеров: как попасть в тренды и сколько можно заработать?

Лиза
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
Статистика: 10 мобильных приложений, которые больше всего раздражают, и 10 — которые приносят удовольствие Статистика: 10 мобильных приложений, которые больше всего раздражают, и 10 — которые приносят удовольствие

Как приложения делают людей довольными, а какие выводят из себя

Maxim
Токсичность в команде: что делать и как работать Токсичность в команде: что делать и как работать

От того, как участники команды работают друг с другом, зависит результат проекта

Популярная механика
Комки Биша: резать, оставить, уменьшить и почему? Комки Биша: резать, оставить, уменьшить и почему?

Что такое комки Биша и почему все хотят их удалить?

VOICE
Алкогольные пиршества помогли индейцам Уари расширить свое влияние в Перу Алкогольные пиршества помогли индейцам Уари расширить свое влияние в Перу

Антропологи обнаружили политическое значение у ритуального пьянства

N+1
Личная жизнь звезд фильма «Время первых»: Миронова, Хабенского, Пановой и других Личная жизнь звезд фильма «Время первых»: Миронова, Хабенского, Пановой и других

Рассказываем о личной жизни артистов, сыгравших легендарных личностей в кино

Cosmopolitan
Работа убивает: 5 герпетологов, которые не пережили укус змеи Работа убивает: 5 герпетологов, которые не пережили укус змеи

Порой герпетологи гибнут от змеиных укусов из-за нелепой случайности

Вокруг света
Не некролог. Мамонов прожил жизнь так, как ее должна была прожить Россия Не некролог. Мамонов прожил жизнь так, как ее должна была прожить Россия

Жизнь Мамонова — пример изживания тоталитарного опыта и обретения себя

СНОБ
Беги от него немедленно: эксперт рассказывает о 27 признаках манипулятора Беги от него немедленно: эксперт рассказывает о 27 признаках манипулятора

Как понять, что ты в отношениях с манипулятором

Cosmopolitan
Преступление по соседству: детективы об убийствах в маленьких городах Преступление по соседству: детективы об убийствах в маленьких городах

12 интересных детективных фильмов и сериалов об убийствах в маленьких поселениях

Cosmopolitan
«Это великая русская книга» «Это великая русская книга»

Как мы читали «Над пропастью во ржи»

Weekend
Классика нашего времени: 10 культовых романов XXI века Классика нашего времени: 10 культовых романов XXI века

Любите классическую литературу и перечитали всех великих прошлого?

Вокруг света
Иван-чай: польза и вред, советы врача Иван-чай: польза и вред, советы врача

Россия чуть ли не единственная страна, где продолжают готовить чай из кипрея

РБК
Арт-интеграция: как технологии популяризируют искусство Арт-интеграция: как технологии популяризируют искусство

Рассказываем, что «технари» привнесли в деятельность «гуманитариев»

РБК
«Нас обвиняют в преступлении, которого не было»: Майкл Калви выступил с последним словом в суде «Нас обвиняют в преступлении, которого не было»: Майкл Калви выступил с последним словом в суде

Полная версия речи Майкла Калви в суде по делу о растрате 2,5 млрд рублей

Forbes
Покупай, но проверяй Покупай, но проверяй

Особенности проведения юридической проверки сельхозактивов

Агроинвестор
Почему Мавроди — гений: 30 лет грандиозному мошенничеству Почему Мавроди — гений: 30 лет грандиозному мошенничеству

Мавроди — комбинатор 1990-х, обобравший несколько миллионов людей

Популярная механика
Встретились по делу: как бизнес-миссии помогают решить проблемы промышленных экспортеров Москвы Встретились по делу: как бизнес-миссии помогают решить проблемы промышленных экспортеров Москвы

Бизнес-миссии: многие компании находят заказчиков и заключают контракты

Forbes
Имплантируемый датчик вернул осязание крысиной лапе Имплантируемый датчик вернул осязание крысиной лапе

Устройство успешно восстановило чувствительность конечностей грызунов

N+1
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
Пожертвовала собой и изменила мир: 3 женщины, без которых нас могло бы не быть Пожертвовала собой и изменила мир: 3 женщины, без которых нас могло бы не быть

Три женщины, которые пожертвовали собой ради других

Cosmopolitan
Открыть в приложении