В Венском технологическом университете два фотона заставили взаимодействовать с помощью ультратонкого стеклянного волокна. Открытый метод наверняка станет новым инструментом квантовой технологии. Два фотона в открытом пространстве не взаимодействуют. Световые волны могут пройти друг через друга без малейшего влияния. Но для квантовой технологии весьма важно взаимодействие между фотонами. Это обязательная предпосылка для передачи информации через квантовые каналы или для построения оптических логических ворот. Ученые из Венского технологического университета преуспели в том, чтобы установить сильное взаимодействие между двумя отдельными фотонами. Успех открывает совершенно новые возможности в квантовой оптике. Экспериментальные результаты опубликованы в издании Nature Photonics. Взаимодействие обычно требует яркого света«Чтобы устроить взаимодействие света со светом, обычно используют нелинейные среды», сообщил профессор Арно Рошенбейтель. Свет воздействует на свойства таких материалов, и материал, в свою очередь, также влияет на свет, что приводит к косвенной сцепленности между фотонами. Эта технология, однако, может использоваться лишь при высокоинтенсивном свете, с участием бесчисленного количества фотонов. В технологическом университете Вены была построена система, которая создает сильное взаимодействие между двумя фотонами. Это взаимодействие настолько прочное, что фаза фотонов меняется на 180 градусов. «Это похоже на маятник, который фактически должен качаться налево, но из-за сцепления со вторым маятником качается направо. Более экстремального изменения в колебании маятника быть просто не может», сообщил Рошенбейтель. „Мы достигли наивысшего взаимодействия с наименьшей интенсивностью света“. Фотон полез в бутылкуЧтобы сделать это возможным, фотон требуется отправить в маловероятное путешествие. Ультратонкое стекловолокно соединяется с крошечным бутылкоподобным световым резонатором так, что свет может частично вступать в резонатор, двигаться кругами и возвращаться к стекловолокну. Этот проход через резонатор приводит к инвертированию фазы фотона: там, где ожидалась волновая впадина, наблюдается гребень. Однако когда с резонатором совместили одинарный атом рубидия, система существенно изменилась. Из-за этого атома фаза колебания не инвертируется, едва в резонатор попадает больше света. Два фотона сразуВсе меняется, когда два фотона прибывают одновременно. «Атом — это поглотитель, который может насытиться», заявил Арно Рошенбейтель. „Фотон быстро поглощается атомом и затем поступает в резонатор. Все это время атом не может поглотить другой фотон. Если два фотона поступят одновременно, один будет поглощен, а второй участвует в смене фазы“. С точки зрения квантовой механики между этими двумя фотонами разницы нет никакой. Они могут пониматься как объединенный волноподобный объект, который находится в резонаторе и в стекловолокне в одно и то же время. Фотоны неразличимы. Никто не сможет определить, какой именно фотон поглощен, а какой прошел. Когда оба фотона поступают в резонатор одновременно, они оба испытывают изменение фазы на 180 градусов. Два взаимодействующих фотона, поступающих одновременно, демонстрируют совершенно иное поведение, нежели одинарные фотоны. Стандартные компоненты будущих квантовых путей данных«Так может быть создано максимально сцепленное состояние фотона», сказал Арно Рошенбейтель. „Такие состояния требуются во всех областях квантовой оптики — в квантовой телепортации, или для световых транзисторов, которые потенциально могут использоваться в квантовых компьютерах“. Значительное преимущество новой системы в том, что она основана на технологии стекловолокна, которая уже используется в отрасли связи. Наностекловолокна и бутылочные резонаторы полностью совместимы с существующими технологиями. Целевое создание мощного взаимодействия между двумя фотонами — важный шаг к всемирной квантовой информационной сети для передачи данных. 03.11.2014 |
Net&IT
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр | |
В сериале Звездный путь: Следующее поколение к... |
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети | |
Биологический мозг, в особенности человеч... |
Science: Аналоговые вычисления дают решать сложные уравнения и экономят энергию | |
Группа исследователей, включая инженеров Масса... |
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным | |
Если вам недавно было трудно понять, явля... |
Physical Review X: Сеть квантовых датчиков повышает точность измерений | |
Квантовые системы, используемые в квантов... |
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек | |
Еще один балл в пользу искусственного инт... |
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее | |
Несколько лет назад исследователи Массачу... |
Привыкнув доверять, люди не поймут, когда ИИ начнет манипулировать | |
Согласно обширному обзору, в настоящее вр... |
Умные серьги с низким энергопотреблением будут измерять температуру по мочке уха | |
Умные аксессуары становятся все более рас... |
Для борьбы с бешенством разработали приложение для распознавания собачьих морд | |
Новое приложение для распознавания собачь... |
Генеративный ИИ помогает ученым объяснить человеческую память и воображение | |
Последние достижения в области генеративн... |
Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам | |
Органические оптоэлектронные устройства, такие... |
ChatGPT перелопатил почти весь интернет, но пока не научился рассуждать | |
Языковые модели ИИ переживают бум. В ... |
Если сотрудникам скорой помощи поможет ИИ, они смогут спасать больше жизней | |
Чтобы определить, насколько серьезно пострадал... |
Беспроводная система отслеживания улучшит впечатления от расширенной реальности | |
Новая технология, разработанная инженерами Кал... |
PNAS Nexus: ИИ пока еще далеко до человеческих способностей мыслить | |
Атанасиос С. Фокас рассматривает актуальный во... |
Nature: ИИ генерирует белки с исключительной прочностью связывания | |
В новом исследовании, опубликованном 18 декабр... |
Nature Computational Science: ИИ может предсказывать события в жизни людей | |
Искусственный интеллект, разработанный для&nbs... |
Разработан фреймворк ИИ для определения новых показаний к применению лекарств | |
Ученые из компании Klick Applied Sciences... |
Искусственный интеллект отлично справляется с имитацией, но не с инновациями | |
Системы искусственного интеллекта часто изобра... |
Nature Electronics: Изменение памяти дает новые вычислительные возможности | |
Ученые Рочестерского университета разработали ... |
Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта | |
Многофункциональные компьютерные чипы эволюцио... |
Началась регистрация на конкурс «Битва искусственных интеллектов» | |
Стартовал отборочный этап Международного техно... |
Наступает новая эра творческого партнерства в эпоху генеративного ИИ | |
Последние достижения в области генеративн... |
Ученые разрабатывают инструменты для использования ИИ в юридическом образовании | |
В то время как многие с опаской... |
Создан метод тонкой настройки модели ИИ на устройствах с ограниченными ресурсами | |
Персонализированные модели глубокого обучения ... |
Новая уязвимость процессора подвергает опасности виртуальные машины | |
В области облачных вычислений, то есть до... |
Разработан новый квантовый подход к безопасности облачных хранилищ данных | |
Распределенные облачные хранилища —... |
ACS Applied Energy Materials: Разработаны солнечные батареи для помещений | |
Так называемый Интернет вещей — от&... |
Ученые разработали энергоэффективный чип для искусственного интеллекта | |
Основная идея проста: в отличие от п... |