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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Дверь автомобиля не поцарапается 25.01.2012 Тесные парковочные места на стоянке, не слишком аккуратные при открытии дверей водители или пассажиры соседних машин - и вот уже на двери видны мелкие, но столь обидные царапины. Для защиты от них владельцы советских и российских машин крепили на край двери пластиковые протекторы. Однако такое решение портило вид машины, поэтому на современных автомобилях не прижилось. Компания Ford разработала Door Edge Protector - протектор, который защищает вверь в открытом положении, а при закрытых дверях абсолютно невидим. Механическая конструкция очень проста и состоит из 22 деталей (из них 8 подвижных). Резиновый защитный элемент выдвигается при открывании двери, а при закрывании складывается в специальную нишу в торце. Этот процесс занимает всего 60 миллисекунд, так что даже если быстро хлопнуть дверью, протектор успеет сложиться штатным образом. Новой системой уже в начале этого года начнут комплектовать модель Ford Focus, в том числе и российской сборки.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025