|  | 3 апреля 2014 | Новости науки и техники

Ученым удалось запутать два фотона света в 103 квантовых измерениях

Распределение многомерно запутанных фотонов


Международной группе ученых, возглавляемой Антоном Зеилингером (Anton Zeilinger) и Марио Креном (Mario Krenn) из Института квантовой оптики и квантовой информации (Institute for Quantum Optics and Quantum Information) австрийской Академии Наук, удалось запутать два фотона света в 103 квантовых измерениях. Под понятием квантового измерения подразумевается одна из квантовых характеристик частиц света, а предыдущий рекорд количества запутанных квантовых измерений фотонов составлял всего 11. Данное достижение позволит обеспечить большую скорость, защищенность систем квантовых коммуникаций, более высокую скорость и надежность обработки информации в квантовых компьютерах будущего.

В настоящее время для расширения возможностей квантовых вычислительных систем ученые использовали запутывание на квантовом уровне большего количества частиц, выступающих в роли квантовых битов. В свое время мы уже рассказывали о создании квантового регистра, состоящего из 14 запутанных частиц. Но в подобных системах запутывание частиц вовлекает запутывание всего одной-двух квантовых характеристик частицы. Это, в свою очередь, может обеспечить лишь слабый уровень стабильности создаваемой квантовой системы, которая в большой степени подвержена влиянию явления декогеренции, разрушению квантовых связей под воздействием различных факторов окружающей среды.

Для преодоления вышеупомянутых проблем ученые не стали пытаться запутать между собой множество частиц, они произвели единственную пару запутанных фотонов, но запутанных так, что изменение любого из 103 параметров одного фотона, к примеру, фазы, углового момента, интенсивности, приводило к изменению аналогичного параметра второго фотона. Таким образом, квантовая система из этих частиц может находиться более чем в 100 квантовых состояниях, а если принять в расчет положение квантовой суперпозиции, то число состояний системы увеличивается во много раз.

Главной проблемой области квантовых коммуникаций является квантовый шум, возникающий при передаче запутанных фотонов на большие расстояния. Этот шум при стечении некоторых неблагоприятных условий может послужить даже причиной разрыва призрачной квантовой связи. Для преодоления этой проблемы сейчас создаются устройства, называемые квантовыми ретрансляторами, использование которых позволяет увеличить дальность действия "двухмерной" квантовой запутанности, но при использовании более стабильной многомерной квантовой запутанности надобность в таких устройствах полностью отпадет.

"Эта "многомерная" квантовая запутанность имеет огромный потенциал для применения в области квантовых коммуникаций и квантовой обработки информации. К примеру, в области квантовой криптографии наш метод запутывания позволит поддерживать безопасную передачу информации в самых сложных условиях, при высоком уровне шумов и даже при постороннем вмешательстве к коммуникационный канал" - рассказывает Маркус Хубер (Marcus Huber), исследователь из университета Барселоны (Universitat Autonoma de Barcelona, UAB), - "Кроме этого, многомерное запутывание частиц позволит облегчить создание высокопроизводительных квантовых компьютеров, которые станут работать намного стабильней и будут в меньшей степени зависеть от пагубного влияния разных факторов окружающей среды".

Следует заметить, что ученым пока удалось получить лишь единичные пары многомерно запутанных фотонов. Поэтому они сейчас работают в направлении создания квантовых установок, способных вырабатывать постоянный поток многомерно запутанных фотонов, и, лишь после создания подобной малогабаритной установки можно будет начинать думать о начале практического коммерческого использования возможностей, предоставляемых многомерно запутанными квантовыми частицами.




Ключевые слова:
Квантовая, Частица, Свет, Фотон, Бит, Кубит, Запутанность, Характеристика, Измерение, Стабильность, Система, Шум

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученым удалось запутать три "закрученных" в трех измерениях фотона света
  • Новый метод создания квантовой запутанности позволит увеличить количество и ...
  • Создано устройство, способное генерировать пары "запутанных" электронов
  • Физики запутали на квантовом уровне фотоны, существовавшие в разные моменты ...
  • Разработан один из важных стандартных блоков "квантового Интернета" будущ ...




  • 3 апреля 2014 12:36
    #1 Написал: s0xatyu

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Кто нибудь подскажет сколько килограмм научных книг нужно прочитать чтобы понять о чём речь в статье belay ???
        
    3 апреля 2014 13:36
    #2 Написал: NikSrat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 210
    s0xatyu, есть мнение, что статья псевдонаучна
        
    3 апреля 2014 15:01
    #3 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 506
    103 различные квантовые характеристики одной единственной частицы? А сколько их всего, и способен ли кто-то их перечислить? Похоже на какой-то бред.
        
    3 апреля 2014 16:57
    #4 Написал: artvladbor

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Что я знаю?
        
    3 апреля 2014 19:53
    #5 Написал: muhametshin_ruslan

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Откуда у квантовой частицы 103 характеристики???
    Их всего 12 и только 2 из них изменяемые: спин и энергия.

    s0xatyu,
    Достаточно изучить этот материал: http://ru.wikipedia.org/wiki/Квантовая_механика
        
    3 апреля 2014 20:14
    #6 Написал: Amdalex

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Какая-то пурга. Какой-то логоман размахивает словом "измерения", по сути не понимая его значения. Я бы хотел увидеть список хотябы из 20-ти параметров таких параметров ))
        
    8 апреля 2014 15:46
    #7 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3880
    Цитата: Amdalex
    Я бы хотел увидеть

    Цитата: Rsa
    способен ли кто-то их перечислить?

    Самый оригинал - http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1306/1306.0096.pdf
    если кто-нибудь сможет понять - тот поймет.
    у меня не вышло ничего wink


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.