Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний

Ученые из Университета Падерборна применили новый метод для определения характеристик оптических, то есть основанных на свете, квантовых состояний. Впервые они используют определенные фотонные детекторы — устройства, способные обнаруживать отдельные частицы света — для так называемого гомодинного детектирования.

Способность определять характеристики оптических квантовых состояний делает этот метод важным инструментом для квантовой обработки информации. Точное знание характеристик важно, например, для использования в квантовых компьютерах.

Результаты исследования опубликованы в специализированном журнале Optica Quantum.

Гомодинное детектирование — это метод, часто используемый в квантовой оптике для исследования волнообразной природы оптических квантовых состояний, — объясняет Тимон Шапелер из рабочей группы «Мезоскопическая квантовая оптика» факультета физики Падерборна.

Вместе с доктором Максимилианом Протте он использовал этот метод для исследования так называемых непрерывных переменных оптических квантовых состояний. Речь идет о переменных свойствах световых волн. Это может быть, например, амплитуда или фаза, то есть колебательное поведение волн, что важно, в частности, для целенаправленного манипулирования светом.

Впервые физики использовали для измерений сверхпроводящие нанопроволочные однофотонные детекторы — самые быстрые на сегодняшний день устройства для подсчета фотонов. С помощью специальной экспериментальной установки двое ученых показали, что гомодинный детектор со сверхпроводящими однофотонными детекторами имеет линейный отклик на входной поток фотонов. В переводе это означает, что измеряемый сигнал пропорционален входному сигналу.

В принципе, интеграция сверхпроводящих однофотонных детекторов дает множество преимуществ в области непрерывных величин, и не в последнюю очередь — присущую им фазовую стабильность. Кроме того, эти системы имеют почти 100-процентную эффективность детектирования на кристалле. Это означает, что ни одна частица не теряется во время обнаружения. Наши результаты могут позволить разработать высокоэффективные гомодинные детекторы с однофотонными чувствительными детекторами, — говорит Шапелер.

Работа с непрерывными переменными света открывает новые и захватывающие возможности в обработке квантовой информации, выходящие за рамки кубитов, обычных вычислительных единиц квантовых компьютеров».

25.02.2024

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Хайтек

Ученые сделали ставку на летающие квазичастицы
Ученые сделали ставку на летающие квазичастицы

Что, если ваш следующий ноутбук буде...

Advanced Science: Как образуются асимметричные узоры в природе
Advanced Science: Как образуются асимметричные узоры в природе

Природа не любит идеальную симметрию 

Физики зафиксировали редкий протонный распад
Физики зафиксировали редкий протонный распад

Представьте ядро, которое жертвует протоном, к...

Разработан новый метод синтеза сложных циклов
Разработан новый метод синтеза сложных циклов

Семичленные циклы больше не проблема: нов...

Robot Learning: Для исследования океана нужны команды дронов
Robot Learning: Для исследования океана нужны команды дронов

Океан слишком сложен для одиночек: новое ...

Ученые создали перчатку для восстановления руки после инсульта
Ученые создали перчатку для восстановления руки после инсульта

После инсульта рука часто становится словно чу...

Разработан автономный спасательный дрон с отличной реакцией
Разработан автономный спасательный дрон с отличной реакцией

Инженеры подарили дронам реакцию сокола &...

В Китае возводят новый детектор для поиска темной материи
В Китае возводят новый детектор для поиска темной материи

В Китае строят фабрику, которая будет производ...

Красный пигмент кармин оказался пористым материалом
Красный пигмент кармин оказался пористым материалом

Красный цвет кармина веками очаровывал художни...

Тонкая настройка: ученые заставили пленки слушаться импульсов
Тонкая настройка: ученые заставили пленки слушаться импульсов

В вашем смартфоне есть детали, о которых ...

Ученые ускорили получение водорода без платины
Ученые ускорили получение водорода без платины

Медь, хром и немного магии: ученые ускори

Ученые создали электронику, которую легко перерабатывать
Ученые создали электронику, которую легко перерабатывать

Электронный мусор растет как лавинообразн...

Разработан материал, который прыгает в заданное время
Разработан материал, который прыгает в заданное время

Ученые заставили материал помнить, когда ему&n...

Ученые создали самый маленький точный лазер
Ученые создали самый маленький точный лазер

Ученые сжали сложный лазерный комплекс до ...

Создан переключаемый катализатор для производства водорода
Создан переключаемый катализатор для производства водорода

Представьте катализатор, который умеет засыпат...

Ученые создали идеальную квантовую батарею
Ученые создали идеальную квантовую батарею

Что, если крошечная батарея могла бы ...

Линзы-невидимки: как наноструктуры творят чудеса со светом
Линзы-невидимки: как наноструктуры творят чудеса со светом

Ученые научились печатать линзы, как книг

Машинное обучение ускорило создание супергидридов
Машинное обучение ускорило создание супергидридов

Высокое давление превращает обычные материалы ...

Новый метод ускоряет поиск полезных микробов в сотни раз
Новый метод ускоряет поиск полезных микробов в сотни раз

Исследователи превратили медленный поиск иголк...

Разработан новый метод восстановления фазы света
Разработан новый метод восстановления фазы света

Квантовая запутанность вышла за рамки тео...

Поиск на сайте

ТОП - Новости мира, инновации

Ученые сделали ставку на летающие квазичастицы
Ученые сделали ставку на летающие квазичастицы
Последний рубеж мерзлоты: как пальзы проигрывают битву за выживание
Последний рубеж мерзлоты: как пальзы проигрывают битву за выживание
Ученые обнаружили новый механизм развития эпилепсии
Ученые обнаружили новый механизм развития эпилепсии
Advanced Science: Как образуются асимметричные узоры в природе
Advanced Science: Как образуются асимметричные узоры в природе
Микропластик и кислая вода ломают крабам жизнь
Микропластик и кислая вода ломают крабам жизнь
Ученые нашли новое вещество, которое пробуждает картофельных паразитов
Ученые нашли новое вещество, которое пробуждает картофельных паразитов
Ученые создали перчатку для восстановления руки после инсульта
Ученые создали перчатку для восстановления руки после инсульта
Новый препарат предотвращает тромбоз без риска кровотечений
Новый препарат предотвращает тромбоз без риска кровотечений
Ecological and Evolutionary Physiology: В перьях птиц найдены следы алкоголя
Ecological and Evolutionary Physiology: В перьях птиц найдены следы алкоголя
Ученые выяснили, почему в казино люди теряют страх проиграть
Ученые выяснили, почему в казино люди теряют страх проиграть

Новости компаний, релизы

От парты к станку: как в Казани учат будущих авиастроителей
От атома до села: как Минобрнауки тратит миллионы на популяризацию науки
Почва под контролем: чем Verda поможет фермерам
Деньги любят счет: как пенсионеры осваивают банковские сервисы
Не мороз ему страшен, ни жара: электрический шкаф из Красноярска покоряет Сколково