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.
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».
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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