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:

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 ...>>

Акула в водах Антарктики 28.02.2026

Исследования океанов продолжают удивлять ученых, демонстрируя, что даже в самых суровых и изолированных районах нашей планеты жизнь может быть гораздо более разнообразной, чем считалось ранее. Недавняя экспедиция у берегов Антарктиды зафиксировала крупную акулу, что ставит под сомнение многолетнее убеждение о полной "безопасности" этих холодных вод для крупных хищников. Съемка велась в январе 2025 года на глубине около 490 метров. Камеры зафиксировали массивный силуэт длиной до четырех метров, который медленно скользил вдоль морского дна. Ученые описали его как "неуклюжую бочку", движущуюся в тусклом свете камер. Температура воды на этой глубине составляла всего 1,27 °C - показатели, при которых существование акул ранее считалось невозможным. По словам исследователя Алана Джеймисона, открытие стало полной неожиданностью. До этого момента акул в Антарктике никто не наблюдал, а климатические и химические условия воды считались слишком экстремальными для их выживания. Это заставляет ...>>

Ученые выявили новый механизм регенерации клеток 27.02.2026

В последние годы биология клеток сделала значительный шаг вперед, позволяя понять, как ткани восстанавливаются после повреждений и какие внутренние ресурсы активируются для поддержания их функций. Недавнее исследование продемонстрировало ранее неизвестный механизм, благодаря которому клетки могут мобилизовать скрытые возможности для регенерации, открывая новые перспективы для разработки терапевтических стратегий. Фокус работы сосредоточен на молекулярных процессах, связанных с экспрессией генов, то есть реализацией наследственной информации через синтез РНК и белков. Ученые обнаружили дополнительный уровень регуляции, который определяет активность клеток, координируя сигнальные пути и ответ на внешние стимулы. Нарушение этих процессов, как выяснилось, может приводить к развитию различных патологий. Для изучения механизма исследователи использовали методы молекулярной биологии в сочетании с высокоточной визуализацией, что позволило наблюдать взаимодействие белковых комплексов в ре ...>>

Случайная новость из Архива Ген суточного цикла влияет на продолжительность жизни 11.02.2016 Ученые из Университета Пенсильвании в США выяснили, что работа гена, регулирующего суточный цикл сна и бодрствования у мышей, связана также с продолжительностью жизни. Его "выключение" приводило к тому, что две трети мышей в эксперименте быстрее старели и умирали. Исследователи искусственно создали особей, у которых белок BMAL1 был неактивен в период взрослости, и сравнили их с другой группой - мышами, у которых белок отсутствовал с рождения. И в том, и в другом случае это нарушило суточный ритм животных - циклические изменения кровяного давления, поведения и так далее. И часть признаков старения были также общими для обеих групп - катаракта, признаки нейродегенерации. Но по некоторым признакам эти группы различались. Мыши, у которых ген дезактивировали уже во взрослом возрасте, не страдали артритом, в их популяции не изменилась ни рождаемость, ни, главное, общая продолжительность жизни. Анализ экспрессии генов показал, что в обоих случаях была заблокирована работа генов, отвечающих за регуляцию суточного ритма, но если белок отсутствовал с рождения, нарушалась также работа многих других генов, не связанных с этой функцией. Таким образом, ученые пришли к выводу, что необходимо пересмотреть роль генов, отвечающих за суточный цикл: по-видимому, они влияют на продолжительность жизни не столько сами по себе, за счет сбивания цикла и быстрого старения, а играют большую роль в раннем возрасте, в процессе развития.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026