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

Древние белки указали на принадлежность «человека-дракона» к денисовцам Древние белки указали на принадлежность «человека-дракона» к денисовцам

Как палеопротеомный анализ дополнил генетические данные древних денисовцев

N+1
9 элементарных заблуждений из нашей жизни, верить в которые просто стыдно 9 элементарных заблуждений из нашей жизни, верить в которые просто стыдно

Вырви из головы эти заблуждения раз и навсегда и выкинь куда подальше!

Maxim
На римском памятнике впервые нашли артефакт из ископаемого трилобита На римском памятнике впервые нашли артефакт из ископаемого трилобита

Как архаичные люди могли использовать окаменелости трилобитов?

N+1
Как прокачать мозг: 20 простых способов стать умнее Как прокачать мозг: 20 простых способов стать умнее

Несколько реальных способов прокачать свои способности

Вокруг света
Ученые объяснили, как езда на велосипеде способствует снижению риска развития деменции Ученые объяснили, как езда на велосипеде способствует снижению риска развития деменции

Езда на велосипеде полезнее, чем вы думали

ТехИнсайдер
Лучший голосовой ассистент: сравниваем 6 помощников Лучший голосовой ассистент: сравниваем 6 помощников

Что лучше, Алиса, Siri или Google Ассистент? А может, Маруся или Дуся?

CHIP
Дар, которого лишился человек: инстинкт самосохранения Дар, которого лишился человек: инстинкт самосохранения

Как природа позволяет людям преодолевать страх небытия

Вокруг света
5 книг о создании имиджа от классиков психологии, фольклористики и пиара 5 книг о создании имиджа от классиков психологии, фольклористики и пиара

На что опираются маркетологи при формировании имиджа — расскажут эти книги

Популярная механика
Мой размерчик Мой размерчик

9 оптимальных решений для маленьких квартир

Лиза
Как микробы исправляют ошибки человека и очищают Землю от тяжелых металлов Как микробы исправляют ошибки человека и очищают Землю от тяжелых металлов

Микробы настолько умны, что научились использовать металлы для выработки энергии

Популярная механика
Притворщики: растения — мастера иллюзий Притворщики: растения — мастера иллюзий

Растения, которые могут притворяться другими растениями разных видов

Популярная механика
5 самых необычных способов полететь в космос не на ракете 5 самых необычных способов полететь в космос не на ракете

Как добраться до звезд на космическом лифте?

Maxim
«Мне предлагали «Похищение Европы» Серова из Третьяковки»: что скрывают частные коллекции Санкт-Петербурга «Мне предлагали «Похищение Европы» Серова из Третьяковки»: что скрывают частные коллекции Санкт-Петербурга

Коллекционер Владимир Березовский о мире питерских собирателей

Forbes
«Муж скрыл от меня, что не может иметь детей» «Муж скрыл от меня, что не может иметь детей»

Женщина год пыталась забеременеть, пока не узнала правду, которую скрывал муж

Psychologies
Компании пытаются заменить электричество и нефть «экологичным» водородом: кто производит оборудование для этого рынка Компании пытаются заменить электричество и нефть «экологичным» водородом: кто производит оборудование для этого рынка

Почему автомобили на водороде не стали популярнее электрокаров?

VC.RU
Мирдза Мартинсоне: Мирдза Мартинсоне:

Сегодня Мирдзе Мартинсоне ей остро не хватает только одного - любимой работы

Караван историй
Как данные об океане за XIX век помогут нам предсказывать последствия изменения климата Как данные об океане за XIX век помогут нам предсказывать последствия изменения климата

Создана модель прогнозирования уровня солености океанов

Популярная механика
Атомная энергетика может решить проблему климатических изменений. Но стоит ли ее использовать Атомная энергетика может решить проблему климатических изменений. Но стоит ли ее использовать

Стоит ли развивать атомную энергетику?

Популярная механика
Страдает каждая десятая: что нужно знать о поликистозе яичников Страдает каждая десятая: что нужно знать о поликистозе яичников

Насколько опасен поликистоз яичников и как с ним жить?

Cosmopolitan
Свадьбы и любовницы: личная жизнь Павла Прилучного и других звезд сериала «Клуб» Свадьбы и любовницы: личная жизнь Павла Прилучного и других звезд сериала «Клуб»

Личная жизнь звезд сериала «Клуб»

Cosmopolitan
Как пережить безответную любовь. Советы психолога Как пережить безответную любовь. Советы психолога

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

РБК
Полосы прибыли Полосы прибыли

Как в России внедряют технологию стрип-тилл

Агроинвестор
Мужчина неожиданно захотел вернуть отношения: зачем ему это? Мужчина неожиданно захотел вернуть отношения: зачем ему это?

Почему бывший внезапно готов дать отношениям второй шанс?

Psychologies
Возвращение капитала: как передать наследникам в России сохраненные за рубежом средства Возвращение капитала: как передать наследникам в России сохраненные за рубежом средства

Преемственность бизнеса в России станет основной повесткой

Forbes
Маниже — 30. Семь интересных фактов о певице Маниже — 30. Семь интересных фактов о певице

Cобрали самые интересные факты биографии Манижи

РБК
Памяти «Янтарей» Памяти «Янтарей»

Гибель экипажа корабля «Союз-11» оказала большое влияние на космонавтику

Вокруг света
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
Аденовирусный вектор доставил в мозг детей недостающий фермент и избавил их от припадков Аденовирусный вектор доставил в мозг детей недостающий фермент и избавил их от припадков

Ученые помогли клеткам мозга снова начать синтезировать дофамин из леводопы

N+1
Период желаний: почему надо знакомиться с мужчинами во время овуляции Период желаний: почему надо знакомиться с мужчинами во время овуляции

Овуляция — период, когда женщина особенно привлекательная для мужчин

Cosmopolitan
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
Открыть в приложении