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

Излучение квазара подавило звездообразование в галактике из ранней Вселенной Излучение квазара подавило звездообразование в галактике из ранней Вселенной

Молекулярный газ ранней Вселенной разрушается под действием излучения квазара

N+1
Почему звезды отказываются от пластики и инъекций Почему звезды отказываются от пластики и инъекций

Знаменитости, которые отказались от эстетической хирургии, филлеров и ботокса

РБК
Как эффект плацебо обманывает мозг, чтобы облегчить боль Как эффект плацебо обманывает мозг, чтобы облегчить боль

Как эффект плацебо снижает восприятие боли?

ТехИнсайдер
Как пережить безответную любовь. Советы психолога Как пережить безответную любовь. Советы психолога

Для чего существует безответная любовь? Почему некоторые живут с ней годами?

РБК
Новое исследование: мат улучшает спортивные результаты Новое исследование: мат улучшает спортивные результаты

Как «матюки» во время физических нагрузок помогают превзойти свои возможности

Maxim
Как общаться с нетактичными людьми: 5 действенных стратегий Как общаться с нетактичными людьми: 5 действенных стратегий

Как защититься и добиться своего в общении с непростыми людьми

Psychologies
Это не лазерная эпиляция! Как нас обманывают в салонах по удалению волос Это не лазерная эпиляция! Как нас обманывают в салонах по удалению волос

Чем отличается фотоэпиляция от лазерной?

Cosmopolitan
«Революция — это самый обычный день». Отрывок из книги о военном фотокорреспонденте Герде Таро «Революция — это самый обычный день». Отрывок из книги о военном фотокорреспонденте Герде Таро

Отрывок из книги Хелены Янечек «Герда Таро: двойная экспозиция»

СНОБ
Перекошенное лицо, рубцы, инфекции: пластика, о которой пожалели пациенты Перекошенное лицо, рубцы, инфекции: пластика, о которой пожалели пациенты

Когда люди жалеют о пластике

Cosmopolitan
Haval Jolion. Вашей маме понравится Haval Jolion. Вашей маме понравится

Китайские маркетологи утверждают, что Haval Jolion — молодёжный кроссовер

4x4 Club
Мутации в рецепторе умами превратили певчих птиц в сладкоежек Мутации в рецепторе умами превратили певчих птиц в сладкоежек

Птицам пришлось заново приобретать умение распознавать сладкий вкус

N+1
Судьбы звезд фильма «Формула любви»: Валюшкиной, Абдулова, Михайлова и других Судьбы звезд фильма «Формула любви»: Валюшкиной, Абдулова, Михайлова и других

История звезд музыкальной комедии Марка Захарова «Формула любви»

Cosmopolitan
Физики убедились в равенстве темпов распада W-бозонов на мюоны и таоны Физики убедились в равенстве темпов распада W-бозонов на мюоны и таоны

Физики проследили за распадом W-бозонов на детекторе ATLAS

N+1
Пляжный этикет: как одеваться на курорте — правила, о которых ты не знала Пляжный этикет: как одеваться на курорте — правила, о которых ты не знала

Как сохранить баланс между хорошим вкусом и желанием отдохнуть?

VOICE
Девочки в игре: как самые юные спортсменки завоевывают олимпийские медали Девочки в игре: как самые юные спортсменки завоевывают олимпийские медали

Рассказываем о юных спортсменках, покоряющих олимпийские пьедесталы

Forbes
Формула лета: какие платья покупать в этом сезоне — 6 главных моделей Формула лета: какие платья покупать в этом сезоне — 6 главных моделей

Разнообразь свой летний гардероб!

Cosmopolitan
4 факта: почему растительные белки все-таки полезнее животных 4 факта: почему растительные белки все-таки полезнее животных

Почему нужно больше употреблять растительную пищу?

Популярная механика
Утро вечера мудренее: наш мозг решает проблемы, пока мы спим Утро вечера мудренее: наш мозг решает проблемы, пока мы спим

Почему и каким образом мозг ищет решения задач, когда мы отдыхаем?

Psychologies
Фильму «Бестолковые» 26 лет: как он повлиял на развитие поп-культуры? Фильму «Бестолковые» 26 лет: как он повлиял на развитие поп-культуры?

«Бестолковые»: почему клетчатый костюм Шер – один из главных козырей массмаркета

GQ
Охотилась на уток и настреляла два рекорда за Олимпиаду: кто такая Виталина Бацарашкина Охотилась на уток и настреляла два рекорда за Олимпиаду: кто такая Виталина Бацарашкина

Виталина Бацарашкина — олимпийская чемпионка в стрельбе из пистолета

Maxim
Как разрешить конфликт на работе, если вы не согласны с начальником Как разрешить конфликт на работе, если вы не согласны с начальником

Как разбираться с трудовыми конфликтами?

Psychologies
Наездники: монстры, удивившие Дарвина Наездники: монстры, удивившие Дарвина

Паразиты, которые делают из своих хозяев зомби — наездники

Вокруг света
«Мы хотим вернуть детству спорт, а спорту — детство» «Мы хотим вернуть детству спорт, а спорту — детство»

Учредителю компании TOY.RU Алисе Лобановой нравится ломать стереотипы

OK!
Жители ранненеолитического поселения Ракушечный Яр заготовили впрок мясо и икру осетровых Жители ранненеолитического поселения Ракушечный Яр заготовили впрок мясо и икру осетровых

Археологи проанализировали керамику, изготовленную в VI тысячелетии до н.э

N+1
Брюс Уиллис, Эдвард Нортон, Гвинет Пэлтроу — топ невыносимых актеров Голливуда Брюс Уиллис, Эдвард Нортон, Гвинет Пэлтроу — топ невыносимых актеров Голливуда

Самые скандальные звезды Голливуда

Cosmopolitan
Бокал решает: меняет ли алкоголь нашу личность Бокал решает: меняет ли алкоголь нашу личность

Отрывок из книги Дэвида Натта «Пить или не пить»

Forbes
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
Прошел, словно и не бывало… Прошел, словно и не бывало…

Почему после отпуска ты чувствуешь себя уставшей и как отдыхать эффективно?

Лиза
Препарат от целиакии прошел вторую фазу клинических испытаний Препарат от целиакии прошел вторую фазу клинических испытаний

Он препятствовал разрушению ворсинок кишечника и уменьшал воспаление

N+1
Забрать, чтобы вернуть Забрать, чтобы вернуть

В России начнет действовать демпфер на зерно и подсолнечное масло

Агроинвестор
Открыть в приложении