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

Европейцы и потомки азиатов почти не смешались на западе Аварского каганата Европейцы и потомки азиатов почти не смешались на западе Аварского каганата

Авары господствовали над этнически и культурно неоднородным населением

N+1
Дело — труба: почему из выхлопной трубы валит черный дым Дело — труба: почему из выхлопной трубы валит черный дым

Почему одни грузовики и автобусы дымят, а другие не выделяются из потока?

Вокруг света
Тайваньские макаки поохотились на пчел-листорезов Тайваньские макаки поохотились на пчел-листорезов

Макаки в ботаническом саду Фушань ловят и едят пчел-листорезов

N+1
Краткий путь Ивана Охлобыстина — в честь 55-летия алкогения отечественного кинематографа Краткий путь Ивана Охлобыстина — в честь 55-летия алкогения отечественного кинематографа

В Охлобыстине слились принципиальные черты русского народа: артистизм и пьянство

Maxim
Новое исследование: мат улучшает спортивные результаты Новое исследование: мат улучшает спортивные результаты

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

Maxim
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
Не покупает рекламу, не продаёт акции, не повышает цены: как производитель соуса Huy Fong занял 10% рынка США Не покупает рекламу, не продаёт акции, не повышает цены: как производитель соуса Huy Fong занял 10% рынка США

Основатель Huy Fong Дэвид Тран достиг выручки в $150 млн без торговой марки

VC.RU
Эксперимент ATLAS подтвердил одновременное рождение трех W‑бозонов Эксперимент ATLAS подтвердил одновременное рождение трех W‑бозонов

Ученые создали 3 тяжелых элементарных частицы в рамках Стандартной модели

N+1
Неандертальцы изготовили костяное украшение более 51000 лет назад Неандертальцы изготовили костяное украшение более 51000 лет назад

Ученые нашли у входа в пещеру Айнхорнхеле артефакт из кости гигантского оленя

N+1
Навстречу солнцу Навстречу солнцу

Какая защита от вредных ультрафиолетовых лучей нужна твоей коже?

Лиза
Коллекция машин Стивена Тайлера заставит вас визжать от восторга Коллекция машин Стивена Тайлера заставит вас визжать от восторга

Вы не захотите упустить ни малейшей детали об автомобилях солиста Aerosmith

GQ
Пикантные фото Хазановой и других звезд сериала «Краткий курс счастливой жизни» Пикантные фото Хазановой и других звезд сериала «Краткий курс счастливой жизни»

Откровенные снимки звезд сериала «Краткий курс счастливой жизни»

Cosmopolitan
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
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
5 надежных и недорогих аккумуляторных шуруповертов: рейтинг 2021 года 5 надежных и недорогих аккумуляторных шуруповертов: рейтинг 2021 года

Пять оптимальных моделей аккумуляторных шуруповертов для дома

CHIP
Проще не придумаешь: как снять стресс всего за 16 секунд Проще не придумаешь: как снять стресс всего за 16 секунд

Многие из нас испытывают стресс, при этом бороться с ним эффективно не умеют

Cosmopolitan
Мумификация не отразила социальный статус древних жителей Канарских островов Мумификация не отразила социальный статус древних жителей Канарских островов

Антропологи выяснили рацион питания аборигенов с острова Гран-Канария

N+1
«Любимая мне изменила»: Игорь Петренко и другие мужчины, простившие избранниц «Любимая мне изменила»: Игорь Петренко и другие мужчины, простившие избранниц

Супружеская неверность часто становится причиной разводов

Cosmopolitan
Непокорная и неподкупная: как афроамериканка Ширли Чисхолм боролась за пост президента США Непокорная и неподкупная: как афроамериканка Ширли Чисхолм боролась за пост президента США

Чернокожая женщина, которая жила в XX веке и осмелилась быть собой

Forbes
Наполеон Орлёнок: прерванный полёт Наполеон Орлёнок: прерванный полёт

В 1811 году у Наполеона Бонапарта родился долгожданный наследник

Дилетант
ЖЭК-арт, психоанализ и толпа под микроскопом: 10 виртуальных музеев, от которых невозможно оторваться ЖЭК-арт, психоанализ и толпа под микроскопом: 10 виртуальных музеев, от которых невозможно оторваться

Виртуальные музеи со всего мира, которые вас удивят

Esquire
Четвертая фаза феминизма: как гендерная повестка меняет киновселенную Marvel Четвертая фаза феминизма: как гендерная повестка меняет киновселенную Marvel

Почему фильм про женщину-супергероя — больше, чем просто следование трендам

Forbes
Как получить долгожданное повышение? Как получить долгожданное повышение?

Как быстро продвинуться в профессиональном развитии?

Psychologies
Амурных дел мастер Амурных дел мастер

Анна Толстова о том, за что в России любили Торвальдсена

Weekend
Изгнание бесов, электрошок и лоботомия: темное прошлое психиатрии Изгнание бесов, электрошок и лоботомия: темное прошлое психиатрии

Какими безумными методами «лечили» безумие в прошлом?

Psychologies
IT-компании запускают бизнесы в офлайне: зачем им это нужно IT-компании запускают бизнесы в офлайне: зачем им это нужно

IT-гиганты стали продавать продукты, снимать сериалы и предлагать каршеринг

Forbes
Неизвестные ранее генетические элементы назвали в честь цивилизации Борг Неизвестные ранее генетические элементы назвали в честь цивилизации Борг

Внехромосомные элементы нового типа ассимилировали гены архей

N+1
Никогда не поздно: 7 всемирно известных писателей, дебютировавших в зрелом возрасте Никогда не поздно: 7 всемирно известных писателей, дебютировавших в зрелом возрасте

Эти признанные мастера начали карьеру романистов после 30 лет

Вокруг света
Вопрос психологу: как перестать бояться отказа Вопрос психологу: как перестать бояться отказа

Я патологически боюсь отказов. С чем это связано?

Esquire
Финская женщина-воин оказалась мужчиной с дополнительной X-хромосомой Финская женщина-воин оказалась мужчиной с дополнительной X-хромосомой

Ученые разобрались с природой необычного финского средневекового захоронения

N+1
Открыть в приложении