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

В Испании нашли древнейшее на Пиренейском полуострове изделие из зуба бегемота В Испании нашли древнейшее на Пиренейском полуострове изделие из зуба бегемота

В Испании обнаружили древнейший артефакт, изготовленный из зуба бегемота

N+1
Битва со стереотипами: 8 признаков настоящего ковбоя Битва со стереотипами: 8 признаков настоящего ковбоя

Ковбои и в наши дни зарабатывают на жизнь разведением скота и участием в родео

Вокруг света
Почему ученые до сих пор не могут предсказывать землетрясения Почему ученые до сих пор не могут предсказывать землетрясения

Почему землетрясения не поддаются прогнозированию?

ТехИнсайдер
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
От шелка до кремния От шелка до кремния

10 лидеров, которые объединили мир

kiozk originals
На дорогах появились новые светофоры. Как по ним ездить? На дорогах появились новые светофоры. Как по ним ездить?

В Москве установили более 100 светофоров, которые работают в совмещенной фазе

РБК
Кошки против собак: выбор домашнего питомца разрушил отношения пары Кошки против собак: выбор домашнего питомца разрушил отношения пары

Как разногласия, касающиеся домашних питомцев, могут разрушить отношения

Psychologies
В Пещере Eдинорога нашли искусство неандертальцев В Пещере Eдинорога нашли искусство неандертальцев

Способны ли неандертальцы создавать произведения искусства?

Популярная механика
Экспансия на Запад Экспансия на Запад

«Сибагро» расширила свиноводческий бизнес за счет покупки активов «Промагро»

Агроинвестор
Фиджийские пчелы выиграли от вырубки лесов на главном острове архипелага Фиджийские пчелы выиграли от вырубки лесов на главном острове архипелага

Порой вырубка лесов приносит пользу насекомым

N+1
Какая зубная паста тебе подходит? Какая зубная паста тебе подходит?

Как выбирать средства гигиены, чтобы они не навредили здоровью полости рта?

Лиза
Только без паники! Только без паники!

Продукты и напитки, которые усиливают тревожность, и наоборот

Лиза
Остались друзьями? Хроника развода Анджелины Джоли и Брэда Питта Остались друзьями? Хроника развода Анджелины Джоли и Брэда Питта

Что Джоли и Питт говорили о своём разводе

Cosmopolitan
Домашняя талассотерапия Домашняя талассотерапия

Лечимся целебной морской водой, не выезжая на курорт

Лиза
Закалка давлением повысила критическую температуру сверхпроводника Закалка давлением повысила критическую температуру сверхпроводника

Физики научились сохранять высокотемпературную сверхпроводимость селенида железа

N+1
Это нужно увидеть: фильмы — лауреаты Каннского фестиваля Это нужно увидеть: фильмы — лауреаты Каннского фестиваля

Вспоминаем лауреатов Канн последнего десятилетия

Cosmopolitan
Как устроена жизнь в российской глубинке и что такое социальная журналистика: вышла книга Евгении Волунковой Как устроена жизнь в российской глубинке и что такое социальная журналистика: вышла книга Евгении Волунковой

Отрывок из книга Евгении Волунковой "Подтексты" о социальной журналистике

Esquire
Семейство мико Семейство мико

Мико — очаровательные родственники больших обезьян

Наука и жизнь
«Конфиденциальный поставщик механизмов»: CEO Parmigiani Fleurier Гвидо Террени о настоящем и будущем мануфактуры «Конфиденциальный поставщик механизмов»: CEO Parmigiani Fleurier Гвидо Террени о настоящем и будущем мануфактуры

Гвидо Террени — как превратить мануфактуру в лидера рынка?

Forbes
Орбитальный «СУП(Б)» или несколько абзацев о космическом туризме и его вариациях Орбитальный «СУП(Б)» или несколько абзацев о космическом туризме и его вариациях

Что есть космический полет и какие типы полетов существуют?

Популярная механика
Край гор и водопадов Край гор и водопадов

Прекрасная Адыгея, где можно полюбоваться фантастическими пейзажами

Лиза
Красиво или опасно: как правильно загорать, чтобы не навредить здоровью Красиво или опасно: как правильно загорать, чтобы не навредить здоровью

Рассказываем об ошибках, которые нельзя допускать во время загара

Cosmopolitan
Как правильно ходить – объясняет эксперт Как правильно ходить – объясняет эксперт

Спорим, ты даже никогда не задумывалась о важности ежедневной ходьбы?

Cosmopolitan
Маленькая принцесса: 10 интересных фактов о Харпер Бекхэм и ее знаменитой семье Маленькая принцесса: 10 интересных фактов о Харпер Бекхэм и ее знаменитой семье

Интересные и малоизвестные факты о Харпер Бекхэм и ее семье

Cosmopolitan
Академик Кирилл Боянов: «Первый болгарский компьютер мы проектировали без помощи СССР» Академик Кирилл Боянов: «Первый болгарский компьютер мы проектировали без помощи СССР»

Кирилл Боянов: о важнейших направлениях развития IT в Болгарии, начиная с 1960-х

Популярная механика
Мысли о смерти, проблемы с зачатием: что не так с главным средством от прыщей Мысли о смерти, проблемы с зачатием: что не так с главным средством от прыщей

Акне — болезнь, серьезность которой недооценивают

Cosmopolitan
«У Алисы нет проблем. У нее все прекрасно». История девятилетней девочки-вундеркинда, которая сдала ЕГЭ, а теперь поступает в МГУ «У Алисы нет проблем. У нее все прекрасно». История девятилетней девочки-вундеркинда, которая сдала ЕГЭ, а теперь поступает в МГУ

Стоит ли радоваться за девятилетнюю девочку, которая поступает в МГУ?

СНОБ
«Право на ребенка»: какие этические вопросы вызывает суррогатное материнство «Право на ребенка»: какие этические вопросы вызывает суррогатное материнство

Отрывок из книги «Сделай меня точно. Как репродуктивные технологии меняют мир»

Forbes
Александр Панайотов: Александр Панайотов:

Александр Панайотов оказался в нужное время в нужном месте

Караван историй
Неделя в Санкт-Петербурге: Главные достопримечательности северной столицы Неделя в Санкт-Петербурге: Главные достопримечательности северной столицы

Идеальный недельный культурный маршрут по Санкт-Петербургу

Культура.РФ
Открыть в приложении