Квантовые переключатели, управляемые единичными фотонами

02.05.2014

Ученые-физики из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета под руководством Михаила Лукина разработали квантовые переключатели, которыми можно управлять посредством единичных фотонов.

Ученые в своей работе впервые создали схему, которая позволяет произвести интеграцию квантового переключателя в оптическую сеть. Эта сеть может быть объединена с другими подобными узлами. Фактически, это первая работа, в которой ученым удалось добиться очень большого прогресса в масштабируемости подобных квантовых технологий.

Ученым удалось привести атом в особое квантовое состояние, которое характеризуется некоторой суперпозицией волновых функций. Благодаря такому положению атом может находиться как во включенном, так и в выключенном состояниях, что зависит от его взаимодействия с фотоном. Один атом можно регулировать одним фотоном, и, как заявляют ученые, подобные атомы возможно объединять в системы.

С этой целью ученые поместили отдельные атомы в вакуумную камеру, охладили их до температуры, близкой к абсолютному нулю, после чего перемещали атом на нанометровые расстояния при помощи оптического пинцета. После этого исследователи облучали атом фотонами для получения указанного выше квантового состояния специального вида - они изменяли квантовую фазу, управляя его выключением и включением при помощи единичного фотона.

По мнению авторов, их наработки вряд ли будут востребованы в настольных компьютерах, однако они должны оказаться полезными для волоконно-оптических сетей, в которых используется квантовая криптография.

<< Назад: Новые купольные IP-камеры Panasonic 03.05.2014

>> Вперед: Блоки питания Sharkoon WPM Bronze 02.05.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

LG и Prime Video: студияная версия кинематографа 31.07.2026

Современные телевизоры предлагают множество режимов изображения, которые автоматически корректируют цвета, контраст и резкость. Однако создатели фильмов часто жалуются, что дополнительная обработка искажает их замысел. Новая функция, появившаяся на телевизорах LG, пытается решить эту проблему, передавая контроль над настройками непосредственно студии. LG и Prime Video запустили режим "Оригинал автора" - первую настройку изображения, которой управляет сама студия. Он доступен только на OLED evo 2026 модельного года. LG Electronics и Prime Video объявили о совместной инициативе, приуроченной к стриминговой премьере фильма "Властелины Вселенной". В рамках сотрудничества на телевизорах компании появились две новые функции - режим изображения "Оригинал автора" и голосовая команда для пульта Magic Remote. Ключевая новинка - режим "Оригинал автора", который в LG называют первым в области настройки изображения для стримингового контента. Его отличие от распространенного FILMMAKER MODE за ...>>

Астронавты на Марсе не смогут выжить даже в скафандрах 30.07.2026

Высадка людей на Марс остается одной из самых амбициозных целей космических агентств. Красная планета лишена пригодной для дыхания атмосферы и подвергается высокому уровню солнечной радиации, поэтому астронавты смогут находиться на ее поверхности только в специальных скафандрах. Однако новые исследования показывают, что даже самые современные космические костюмы могут оказаться непригодными для работы в условиях марсианской гравитации. По результатам испытаний стало ясно, что новые скафандры NASA не подходят для использования астронавтами на Красной планете. На Марсе отсутствует воздух, пригодный для дыхания, а также наблюдается высокий уровень солнечной радиации. Это лишь некоторые из многих факторов, которые усложнят нахождение людей на поверхности. Современные скафандры не рассчитаны на марсианскую гравитацию, составляющую примерно 38 процентов земной. Новейшее поколение костюмов просто слишком тяжелое для использования на Марсе, пишет Phys. Новая серия скафандров, которую раз ...>>

Случайная новость из Архива Надежная ядерная батарейка 19.01.2014 Аспирант Томского политехнического университета (ТПУ) Дмитрий Прокопьев разработал ядерную батарейку, которая может стабильно и без подзарядки работать около 12 лет и использоваться в медицине, военной технике и космосе. "В герметичный корпус, заполненный тритием, помещают арсенид-галлиевый 3D-детектор, преобразующий энергию бета-частиц, испускаемых тритием, в электрический ток. В детекторе создано огромное количество колодцев. Общая поверхность колодцев в сотни раз превосходит площадь детектора, и за счет этого ядерная батарейка может быть эффективной", - рассказал Прокопьев журналистам. Аспирант отметил, что известны ядерные батарейки подобного типа, где используется кремниевый детектор. "Но кремниевый детектор деградирует (теряет свои свойства под воздействием радиации) во время ее использования (кремний не является радиационно стойким материалом)", - пояснил молодой ученый. Прокопьев добавил, что мощность его батарейки намного меньше обычных элементов питания, но она способна без подзарядки работать 12 лет - это время полураспада трития. В течение этого времени батарейка с детектором из арсенида галлия сохранит свои параметры, в то время как параметры батарейки с кремниевыми детекторами начинают ухудшаться уже через три года после начала работы, пояснил автор разработки. Прототипы детекторов, которые являются основой данной батарейки, были успешно испытаны в Новосибирском институте ядерной физики имени Будкера, и в Сибирском физико-техническом институте Томского госуниверситета. Прокопьев отметил, что такой элемент питания может быть использован в различных электронных устройствах, потребляющих небольшой ток, но вынужденных работать без замены источников питания в течение десятка лет, например в кардиостимуляторах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026