Темные состояния продлили квантовую запутанность в 500 раз
Физики впервые экспериментально создали коллективную квантовую запутанность, основанную на темных состояниях. Для этого им пришлось точно настроить резонатор, в котором находились квантовые точки.
Квантово-запутанными считаются частицы, чье квантовое состояние зависимо друг от друга. Изменение одной частицы со скоростью света отразится на другой, как бы далеко они ни находились. Запутанное множество неразличимых частиц обычно оказывается в ярком или темном состоянии, если классифицировать их по взаимодействию с фотонами.
Темные состояния характеризуются почти полной невидимостью для излучаемого света. В этой конфигурации атомы или молекулы не могут поглощать и излучать фотоны. Они слабо взаимодействуют с электрическим полем, живут долго, устойчивы к внешним воздействиям.
Их непросто изучать — часто физики рассчитывают именно на взаимодействие материи с фотонами для исследования характеристик объектов. Стабильность темных состояний делает их перспективными кандидатами для технологий квантовой памяти и создания сверхчувствительных сенсоров.
Группа корейских ученых добилась контролируемого создания коллективной запутанности на основе темного состояния. Она демонстрирует в 500 раз большее время жизни, чем у ярких состояний, поглощающих и излучающих фотоны без проблем. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Создание и поддержание темных состояний долгое время представляли существенные экспериментальные трудности. В новой работе ученые использовали нанорезонатор с тщательно настроенным коэффициентом затухания колебаний. Они настроили систему так, что процессы создания коллективной запутанности между квантовыми точками точно компенсировали ее разрушение.
Во время экспериментов группа смогла сохранить запутанность в темном состоянии в течение 36 наносекунд. Яркие состояния позволяют достичь времени жизни только в 62 пикосекунды. Использование темного варианта продлило время жизни запутанности более чем в 580 раз. В то же время ученые зафиксировали неклассическую группировку фотонов — прямое доказательство формирования темного состояния.
«Эта экспериментальная реализация запутанности в темном состоянии — ранее лишь теоретическая — показывает, что мы можем сохранять квантовые корреляции в течение продолжительного времени, аккуратно управляя потерями в резонаторе. Это открывает новые пути для хранения квантовой информации, изготовления высокоточных сенсоров и технологий сбора энергии на основе квантовых принципов», — пояснил первый автор исследования доктор КюЁн Ким (KyuYoung Kim).
Telegram 
Дзен 
VK Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали синтетическое масло для газопоршневых двигателей, позволяющее снизить расход топливного метана на семь процентов. Продукт разработан в целях импортозамещения в сфере энергетики. Разработка открывает новые возможности распределенной энергетики на Крайнем Севере, Дальнем Востоке и других территориях без центральных сетей.
До сих пор астрономы открывали атмосферы преимущественно у крупных экзопланет — горячих юпитеров, субнептунов и мини-нептунов. У потенциально пригодных для жизни миров, находящихся в зоне обитаемости, наличие газовой оболочки подтвердить не получалось. Теперь это удалось сделать команде американских ученых. Они получили первые убедительные свидетельства существования атмосферы у суперземли LHS 1140 b, расположенной приблизительно в 48 световых годах от Солнца. Открытие показало, что относительно небольшие экзопланеты возле красных карликов способны долгое время сохранять газовые оболочки, несмотря на активность своих звезд.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии