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 в Telegram



Хайтек

Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм

Магнитные материалы традиционно классифицируют...

Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу
Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу

Сильно взаимодействующие системы играют важную...

В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом

С помощью большой языковой модели инженеры Мас...

Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах

Исследовательская группа, работающая в UN...

Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий

Когда речь заходит о сверхпроводящих куби...

Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов

Исследователи из Калифорнийского универси...

PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути

Исследователи из Принстона применили спле...

Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ

Ученые из Томского политехнического униве...

Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света

В основе глобальной интернет-связи лежит оптич...

Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения

Мемристорные устройства представляют собой кат...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
JCI: Тяжелая форма COVID-19, возможно, связана с аутоантителами
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Разгадана тайна снижения производительности перспективного катодного материала
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Каждый четвертый родитель говорит, что ребенок не может уснуть из-за тревоги
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
Богатый белком рацион меняет микробиом кишечника и общее состояние организма
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Высокоточные измерения ставят под сомнение наше понимание Цефеид
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления?
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи

Новости компаний, релизы

Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Минералоги СПбГУ нашли на острове Диско возможный источник фосфора для возникновения первых живых организмов
Московский Политех внедряет ИИ для повышения эффективности приемной кампании и трансформации обучения
Астрономы СПбГУ узнали возраст одного из самых мощных метеорных потоков