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.
26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

28 февраля
75 минут
Редакция

Наверное, еще с того момента, как первые наши прапрапредки обрели сознание, человек боялся смерти и искал пути ее предотвратить или отсрочить. Древний человек жаждал утешения в представлениях о загробном мире, позже алхимики пытались изобрести зелья, которые помогли бы достичь бессмертия. С развитием науки ученые стремились понять, как работает наша смертность на клеточном уровне и еще глубже – и можно ли серьезно изменить отмеренный человеку век. Именно о теломерах часто говорят как о некоем секрете долголетия, том самом волшебном рычаге в ДНК, который может прибавить один-два десятка лет к нашей жизни. Так ли это?

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

22 февраля
5 минут
Илья Ведмеденко

Новое видео демонстрирует использование новейшего российского разведывательно-ударного БПЛА «Орион» на территории Сирии. Ранее этот комплекс приняли на вооружение.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: