Один фотон разделен на три запутанных отдельных фотона

16.03.2020

Ученые-физики из Института квантовых вычислений (Institute for Quantum Computing, IQC) университета Ватерлоо разработали новую технологию, позволяющую расщепить один фотон света на три отдельных фотона. В основе этого технологии лежит метод SPDC (spontaneous parametric down-conversion), который позволяет получить то, что в квантовой оптике называют негауссовским состоянием света, считающееся одним из главных компонентов, необходимых для достижения квантового превосходства.

"Технология расщепления фотона на два была "рабочей лошадкой" исследований в области квантовой механики на протяжении более 30 лет" - рассказывает Крис Уилсон (Chris Wilson), профессор и ведущий исследователь, - "Возможность расщепления одного фотона на три ложится в основу совершенно новых парадигм квантовой оптики и открывает совершенно новую область исследований".

Для обхода известных ограничений метода SPDC ученые использовали микроволновые фотоны (кванты микроволнового излучения), которые попадали в полость специального сверхпроводящего параметрического резонатора. Получающиеся на выходе три фотона практически идентичны по всем основным параметрам, и в самом ближайшем времени ученые планируют произвести проверку на предмет существования квантовой запутанности между всеми тремя фотонами.

"Негауссовское состояние света и операции, производимые с его помощью, являются ключевым компонентом для достижения квантового превосходства" - рассказывает профессор Уилсон, - "Все это с очень большим трудом поддается моделированию на классических вычислительных системах, следствием чего является недостаточное количество теоретических и практических работ в этой области. И мы надеемся, что наше достижение позволит сдвинуть всю эту область с мертвой точки".

<< Назад: Невидимый пластик в воде 17.03.2020

>> Вперед: Зарядка имплантов ультразвуком 16.03.2020

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 Технология NXP помогает сэкономить до 80% электроэнергии 30.11.2008 Компания NXP Semiconductors сделала следующий шаг на пути развития энергосберегающих технологий, объявив о поставке 250 миллионной микросхемы для флюоресцентных ламп. Флюоресцентные лампы представляют собой высокоэффективные энергосберегающие осветительные решения, позволяющие сэкономить до 80% электроэнергии по сравнению с обычными лампами накаливания. Разработкой таких флюоресцентных ламп NXP помогла сократить выброс углекислого газа на 500 млн. кг в год по сравнению с более традиционными осветительными решениями. NXP поддерживает тенденции энергосбережения в индустрии осветительных устройств. Например, технология максимального использования дневного света предполагает изменение уровня освещенности в зависимости от уровня естественного освещения. NXP поставляет микросхемы управления освещенностью для ряда технологий, использующихся каждый день при освещении магазинов и офисов, например, технологий HF TL (High Frequency Tube Lamp), CFL, HID (High Intensity Discharge Lighting) и Solid State Lighting (SSL) и многих других. NXP также поставляет широкий набор управляющих микросхем для новой технологии осветительных систем, получившей название Solid State Lighting, которая основана на использовании светодиодов высокой яркости. Технология Solid State Lighting имеет широкие перспективы, обеспечивая высокую степень надежности, гибкость при разработке и долгий срок службы устройств. Потенциальные области применения технологии включают, среди всего прочего, системы наружного освещения - использование в них технологии SSL позволит регулировать освещенность городских улиц и автотрасс. Помимо этого, светодиодные системы с микросхемами управления освещенностью NXP позволяют контролировать интенсивность освещения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025