Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


04.12.2013

Физики телепортировали «разнородные» фотоны

Группе британских физиков впервые удалось квантово запутать фотоны из двух разных по своей природе источников света. В роли этих источников выступал лазер и светодиод на основе квантовых точек, полупроводниковых наночастиц. Подробности приводятся в статье исследователей в журнале Nature Communications.

Квантово запутанный светодиод дает пары запутанных квантов
Квантово запутанный светодиод дает пары запутанных квантов

Установка, которую использовали физики в своем эксперименте, состояла из лазера, светодиода, системы полупрозрачных зеркал и детекторов, способных регистрировать одиночные фотоны. Ключевую роль играло специальное зеркало, отражавшее 95 процентов квантов и установленное под углом в 45 градусов в точке пересечения двух лучей из разных источников. С одной стороны на него светил лазер, а с другой стороны — светодиод. При помощи этого зеркала запутывались прошедшие через него лазерные фотоны и светодиодные кванты, отраженные этим же зеркалом.

Светодиод, как подчеркивают авторы исследования, давал пары из запутанных между собой частиц. В итоге зеркало смешивало и запутывало не только попавшие на него кванты, но и кванты, которые вообще не встречались в установке друг с другом. Этот эффект называется квантовой телепортацией, и его впервые удалось продемонстрировать на практике еще в 1998 году, после чего телепортацию фотонов неоднократно воспроизводили в разных лабораториях. Как правило, для этого использовали квантовое запутывание квантов из одинаковых источников (лазеров), но в новой работе смогли применить светодиодное и лазерное излучение.

Полупрозрачное зеркало показано справа, оно отражает большую часть испущенных лазером квантов. Светодиод обозначен как ELED, а детекторы D работают вместе с фильтрами (PBS), которые разделяют фотоны с разной поляризацией. Благодаря этому пара из двух детекторов не просто регистрирует квант света, но и определяет его поляризацию
Полупрозрачное зеркало показано справа, оно отражает большую часть испущенных лазером квантов. Светодиод обозначен как ELED, а детекторы D работают вместе с фильтрами (PBS), которые разделяют фотоны с разной поляризацией. Благодаря этому пара из двух детекторов не просто регистрирует квант света, но и определяет его поляризацию

Телепортация фотонов удавалась ученым в 77 процентах случаев. Эксперимент показал принципиальную возможность запутывания разнородных квантов между собой и, следовательно, возможность использовать в квантовых устройствах разных источников света. Это может быть важно для построения квантовых компьютеров и линий связи. При это речь не идет о первом примере квантовой телепортации между разными объектами как таковыми. В 2006 году группе датских и немецких исследователей удалось перенести квантовую информацию от фотонов к атомам цезия.

Квантовые точки
Квантовые точки

Несмотря на название, квантовая телепортация не позволяет передавать информацию быстрее скорости света. Кроме того, хотя ученые и научились телепортировать состояние отдельных атомов, они пока что не могут передать квантовое состояние сложных систем. Ряд эффектов, связанных с взаимодействием квантовой системы и ее окружения (декогеренция), может сделать квантовую телепортацию макроскопических объектов принципиально невозможной.


Источники:

  1. Lenta.Ru




Пользовательского поиска




Пять неожиданных и грандиозных открытий физики

Мария Склодовская-Кюри - единственная в истории женщина, получившая две Нобелевские премии

Нобелевская премия по физике — 2017 - за решающий вклад в создание детектора LIGO и регистрацию гравитационных волн

Виталий Гинзбург, лауреат Нобелевской премии по физике 2003 г.

Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука

Десять невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике

Физики нашли возможную брешь в Стандартной модели

Ученые объяснили звуки метеоров

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна






© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru