Новый метод квантового запутывания фотонов

28.08.2022

Физики из Института Макса Планка разработали новый метод квантового запутывания фотонов и продемонстрировали его, запутав рекордное количество частиц света. Этот метод может стать технологическим решением для создания квантовых компьютеров, пишет Альтернативная наука.

Квантовая запутанность - явление, которое для повседневного наблюдателя кажется невозможным. По сути, частицы могут настолько переплетаться между собой, что их уже невозможно описать по отдельности, а изменение фотонов и их свойств мгновенно вызывает ответную реакцию "партнеров", независимо от того, насколько далеко друг от друга они могут находиться. Последствия такого явления беспокоили даже Эйнштейна, который назвал его "жутким действием на расстоянии".

Как бы контринтуитивно это ни звучало, квантовая запутанность была экспериментально продемонстрирована в течение десятилетий. Это явление даже лежит в основе новых коммерческих технологий, таких, как квантовые компьютеры, где запутанные частицы могут использоваться в качестве квантовых битов (кубитов), которые хранят и обрабатывают информацию.

Для наилучшей работы необходимо создавать большие группы частиц и запутывать их вместе, но сделать это непросто. Поэтому в новом исследовании ученые из Института Макса Планка изучили более надежный метод квантовой запутанности и использовали его для успешного запутывания 14 фотонов - самой большой группы фотонов в настоящее время.

Команда начала с одного атома рубидия, пойманного в оптическую ловушку, которая отражает электромагнитные волны по определенной схеме.

Атом облучается лазером на определенной частоте, предопределяя ему необходимые свойства. Затем на него направляется другой управляющий импульс, заставляя атом испускать фотон, спутанный с атомом.

Данный процесс повторяется, причем атом рубидия поворачивается между излучениями каждого фотона, пока не получается цепочка фотонов, запутанных друг с другом. Эффективный процесс, в ходе которого производится один фотон на каждые два лазерных импульса. КПД - 43%.

<< Назад: Плавающий робот для исследования вулкана после извержения 28.08.2022

>> Вперед: Беспроводные наушники Anker Soundcore Space Q45 и Space A40 27.08.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Управление снами для решения важных задач 01.03.2026

Сны на протяжении веков привлекали внимание философов, психологов и ученых, вызывая вопросы о том, насколько они отражают нашу реальность и могут ли влиять на мышление. Новое исследование нейробиологов из Northwestern University показывает, что содержание человеческих сновидений можно частично направлять, а фаза быстрого сна (REM) играет ключевую роль в творческом мышлении и поиске нестандартных решений. В эксперименте ученые использовали метод целенаправленной реактивации памяти (TMR). Пока участники спали, им подавали звуки, ассоциированные с головоломками, предложенными им ранее. Сигналы включались только после подтверждения мозговой активности, указывающей на фазу быстрого сна. В результате 75% испытуемых сообщили о появлении во сне образов или идей, связанных с нерешенными задачами. При этом головоломки, "проникшие" в сновидения, решались значительно чаще: 42% против 17% у задач, которые не фигурировали во сне. Исследователи подчеркивают, что это не прямое доказательство тог ...>>

Новый томат с повышенным содержанием витамина A 28.02.2026

Проблема дефицита витамина A остается одной из глобальных задач здравоохранения, особенно в регионах с ограниченным доступом к разнообразной пище. Недавние достижения биотехнологий позволяют создавать продукты, способные существенно улучшить питание населения, и одним из таких примеров стал новый томат, обогащенный витамином A. Исследователи из Университета Флориды разработали сорта томатов с повышенным содержанием бета-каротина - вещества, которое организм преобразует в витамин A. Работа была выполнена Джингвеем Фу, Дениз Тиеман и Баллой Ратиноспати в Институте пищевых и аграрных наук UF/IFAS. Созданные помидоры отличаются существенно более высоким уровнем бета-каротина по сравнению с обычными сортами, а также с продуктами, традиционно богатыми этим соединением, такими как сладкий картофель и капуста. По словам профессора Ратинасабапати, регулярное употребление всего 50-100 граммов этих обогащенных томатов может покрыть суточную потребность человека в витамине A, что делает их п ...>>

Случайная новость из Архива Новый аккумуляторный элемент в 7 раз плотнее литиево-ионных элементов 02.08.2014 Группе ученых из университета Токио, работающих в сотрудничестве со специалистами компании Nippon Shokubai, удалось создать новый аккумуляторный элемент, превосходящий существующие. Работа новой ячейки основана на окислительно-восстановительной реакции между ионами оксида и ионами пероксида на положительном электроде. Участникам проекта удалось подтвердить на практике работоспособность новой системы, показав, что пероксиды образуются и разрушаются в процессе заряда и разряда на положительном электроде, сформированном из кристаллической структуры оксида лития с добавлением кобальта. Как утверждается, новая ячейка в семь раз превосходит по энергетической плотности существующие ячейки литиево-ионных батарей. Разработка позволит увеличить емкость батарей, снизить их стоимость и повысить безопасность. Ожидается, что новая технология будет использоваться в батареях для электромобилей и стационарных батареях следующего поколения. Теоретическая удельная емкость составляет 897 мАч в расчете на 1 г активного вещества электрода, напряжение ячейки - 2,87 В, энергетическая плотность - 2570 Втч/кг. Пока практически удалось получить энергетическую плотность 370 Втч/кг. Для сравнения: выпускаемые сейчас батареи имеют энергетическую плотность около 50-55 Втч/кг. Отметим, что максимальную теоретическую энергетическую плотность - 3460 Втч - имеют литиево-воздушные батареи, но новые батареи безопаснее и практичнее, поскольку имеют герметичную структуру. Остается добавить, что эксплуатация новых батарей не связана с выделением кислорода или углекислого газа, что делает их экологически привлекательными.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026