Физики продемонстрировали новый способ создания отдельных фотонов — Naked Science
24.07.2018
4 минуты
Редакция
183

Физики продемонстрировали новый способ создания отдельных фотонов

Отдельные фотоны необходимы ученым для квантовой криптографии и квантовых компьютеров. Физики из Лейдена экспериментально показали новый способ создания таковых.

3-physicistsde1

Когда мы общаемся друг с другом, мы используем широкий спектр коммуникационных инструментов. Мы шепчем или кричим, говорим тихо или громки, медленно или быстро. Свет также является богатым источником информации. Он может различаться по цвету, интенсивности, поляризации и длине вспышек. Обычно свет состоит из бесчисленных частиц – фотонов. Но, если вы используете отдельные фотоны, вы можете получить доступ к скрытому уровню информации. Начнут происходить квантовые феномены, такие как спин и запутанность, предоставляя идеальную безопасность общению или решение сложных математических задач с помощью квантовых компьютеров. Однако, создать отдельные фотоны не так просто. Группа ученых из Лейденского университета наконец-то смогла экспериментально продемонстрировать новый метод достижения этой цели. Доклад был опубликован 23-го июля в журнале Physical Review Letters.

 

Рассмотрим процесс создания отдельных фотонов. Сначала на искусственный атом – квантовую точку, – помещенный внутрь оптического углубления направляется луч лазера. Углубление ловит лазерный свет, который продолжает отражаться до тех пор, пока не достигнет квантовой точки. Внутри этой квантовой точки возбуждается электрон, после чего падает на свой изначальный уровень, излучая отдельный фотон. Миссия выполнена. Но, создание такого «однофотонного турникета», в основе которого лежит феномен «фотонной блокады», очень сложно, так как любой остаточный лазерный свет может испортить отдельные фотоны.  

 

Лейденские исследователи сумели предоставить экспериментальное доказательство нового способа создания отдельных фотонов. Со-авторы исследования Винчензо Савона и Хьюго Флаяк из Федеральной политехнической школы в Лозанне разработали теорию для проведения эксперимента. В этом способе, который они назвали нетрадиционной фотонной блокадой, квантовая точка в оптическом углублении возбуждается светом определенной поляризации. Затем, квантовая интерференция производит луч отдельных фотонов.

 

«Наш способ работает на основе фундаментально отличного физического механизма, – говорит ведущий автор Хенк Снийдерс. – Именно поэтому это открытие интересно».

Позавчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

9 часов назад
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

9 часов назад
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: