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

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
©Wikipedia

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».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
5 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Вчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

2 часа назад
28 минут
Александр Березин

Потепление помогает главному лесу планеты — где проживает 10% всех существующих видов, — а вот биотопливо грозит ему гибелью. Эта неприятная правда неполиткорректна, поэтому СМИ переворачивают ее с ног на голову. Попробуем разобраться, как до этого дошло.

Вчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

Позавчера, 18:46
4 минуты
Денис Гордеев

Исследователи рассказали, где безопаснее всего сидеть и что может снизить вероятность заражения при встрече с друзьями.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[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: