Ученым впервые удалось разделить один фотон на три запутанных отдельных фотона

Расщепление фотонаУченые-физики из Института квантовых вычислений (Institute for Quantum Computing, IQC) университета Ватерлоо разработали новую технологию, позволяющую расщепить один фотон света на три отдельных фотона. В основе этого технологии лежит метод SPDC (spontaneous parametric down-conversion), который позволяет получить то, что в квантовой оптике называют негауссовским состоянием света, считающееся одним из главных компонентов, необходимых для достижения квантового превосходства.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым удалось связать две ячейки квантовой памяти через 50-километровый оптический кабель

Квантовая памятьОбъединенная группа исследователей из нескольких китайских научных учреждений преуспела в деле создания призрачной "запутанной" связи между двумя ячейками квантовой памяти при помощи оптоволоконного кабеля, длиной более 50 километров. Для реализации запутывания квантовой памяти на больших расстояниях ученым пришлось найти пути решения целого ряда сложных проблем, тем не менее, в данной технологии имеется и ряд других проблем, которые ученым еще предстоит решить, прежде чем эту технологию можно будет использовать в практических целях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Немецкие ученые раздвинули границы использования квантовой запутанности до масштабов целого города

Квантовая системаГруппа исследователей из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана, Германия, добилась успеха в реализации технологии передачи квантовой информации и явления квантовой запутанности от одного стационарного квантового запоминающего устройства к другому через обычный оптический телекоммуникационный канал. Во время эксперимента информация, заключенная в состоянии атомарного квантового бита, была преобразована в состояние фотона света, который, пройдя по оптоволоконному кабелю расстояние в 20 километров, успешно донес эту информацию до другого атомарного квантового бита.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Впервые реализована квантовая телепортация с одного фотонного чипа на другой

Программируемый квантовый чипУченые из Бристольского университета (University of Bristol), работая с коллегами из датского Технического университета (Technical University of Denmark, DTU), разработали новые устройства, которые при помощи странных законов и принципов квантовой механики способны производить и управлять единственными фотонами света, помещенными внутрь перепрограммируемых наноразмерных квантовых схем. Эти чипы также способны закодировать квантовую информацию в параметрах фотонов света и обработать эту информацию с весьма высокой эффективностью и очень малым уровнем ошибок. Принципы, использованные в новых квантовых чипах, могут быть использованы в будущем для создания более сложных квантовых схем, необходимых для областей квантовых вычислений и коммуникаций.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые впервые создали уникальную квантовую запутанность, W-состояние, в котором задействовано три фотона

W-состояниеИсследователи из университета Иллинойса и других научных учреждений впервые создали состояние квантовой запутанности, в котором задействовано три фотона. В этом не было бы ничего удивительного, если бы это состояние не было уникальной специальной комбинацией, называемой W-состоянием, при котором потеря одного из трех фотонов не приводит к нарушению запутанности. Такие экзотические квантовые состояния являются весьма полезной вещью для технологий квантовых коммуникаций, вычислений, измерений и новых экспериментов в области классической и квантовой физики.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Установлен новый рекорд дальности сохранения квантовой запутанности между светом и материей

Квантовая запутанностьПризрачный мир квантовой механики обещает нам в будущем быстрый и безопасный Интернет, потрясающие вычислительные мощности квантовых компьютеров и многое другое. И теперь, исследователи из университета Инсбрука и Института квантовой оптики и информатики австрийской Академии Наук сделали еще один шаг навстречу квантовому будущему, установив новый рекорд, имеющий отношение к дальности сохранения квантовой запутанности между частицами света и материи. Исследователям удалось послать фотон света, запутанный с ионом, по оптоволокну на расстояние 50 километров, сохранив при этом, их хрупкую квантовую запутанность.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0
13 августа 2019 | Научно-популярное

Ученые начали получать подтверждения участия явления квантовой запутанности в химических реакциях

Идентификация квантовой запутанностиУченые уже давно подозревали, что явление квантовой запутанности играет немаловажную роль в реакциях фотосинтеза и других естественных химических реакциях. Но значение этой роли остается неизвестной величиной и по сегодняшний день, ведь факт наличия квантовой запутанности с трудом подвергается идентификации и измерению. Недавно исследователи из университета Пурду (Purdue University) продемонстрировали новый способ количественных измерений явления квантовой запутанности в химических реакциях, основанный на измерении специального вида корреляции между частицами, разделенными достаточно большим расстоянием. И если этот метод будет экспериментально подтвержден, то полученные при его помощи данные позволят ученым глубже вникнуть в тонкости "работы" химических реакций. Это, в свою очередь, позволит оптимизировать массу технологий в энергетической, химической и других отраслях промышленности.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым впервые удалось запечатлеть явление квантовой запутанности

Квантовая запутанностьУченым-физикам из университета Глазго в Шотландии удалось получить первый в истории снимок, на котором запечатлено явление квантовой запутанности, явление, которое было охарактеризовано Альбертом Эйнштейном, как "призрачное действие на расстоянии". Отметим, что этот снимок не выглядит захватывающим, но это нечеткое серое изображение впервые демонстрирует нам взаимодействие между частицами, определяемое странными законами квантовой механики, которые лежат в основе технологий квантовых вычислений.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые разработали новый метод, позволяющий контролировать квантовую запутанность

Квантовая запутанностьИзвестно, что явление квантовой запутанности является тем, на чем основана работа квантовых компьютеров. Однако, до последнего времени в распоряжении людей не было надежного метода, позволяющего контролировать квантовую запутанность даже в простейших системах, состоящих из малого количества квантовых битов, кубитов. Но недавно, группа ученых-физиков из Венского университета и австрийской Академии наук разработала метод, потенциально позволяющий обнаруживать и контролировать квантовую запутанность в квантовых системах любого масштаба, что открывает путь к созданию надежных и безошибочных технологий квантовых вычислений.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученым впервые удалось реализовать технологию обмена квантовой информацией, не требующей передачи частиц между абонентами

Квантовые коммуникацииКвантовые коммуникации сами по себе являются весьма странной вещью, но мало кому известно, что есть несколько видов квантовых коммуникаций, каждый из которых, можно так сказать, еще более странный, чем предыдущий. Наиболее странная форма носит название прямой нереальной квантовой коммуникации, она отличается тем, что для ее функционирования не требуется передачи физических частиц между абонентами. Ученые из области теоретической физики уже давно доказали возможность создания прямых нереальных квантовых коммуникационных каналов, и в 2017 году ученым впервые удалось реализовать на практике такую технологию, передав битовый массив черно-белого изображения из одного места в другое.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 6

Ученые научились создавать квантовые сети произвольной конфигурации, используя явление квантовой запутанности

Квантовая запутанностьГруппа исследователей QuTech из Технологического университета Дельфта, Нидерланды, разработала технологию создания квантовой запутанности между двумя чипами, при этом, запутанность между отдельными элементами этих чипов, кубитами, возобновляется быстрее, чем она разрушается в результате влияния квантовой декогеренции. Все это стало возможным благодаря разработке нового протокола коммуникаций и дополнительных мер по защите хрупкой квантовой запутанности от разрушительного влияния внешней среды. И эти новые принципы позволят построить квантовые сети с произвольным количеством произвольно связанных друг с другом узлов, которые в будущем могут стать основой реального квантового Интернета.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым впервые удалось запутать на квантовом уровне макромасштабные объекты

Макроскопические микроволновые резонаторыНам, живущим в макроскопическом мире, многое, происходящее в микроскопическом мире, где царят законы квантовой механики, кажется странным и бессмысленным. Взять, к примеру, квантовую запутанность, явление, при котором два объекта могут быть связаны друг с другом так, что изменение состояния одного объекта моментально отражается изменением состояния второго объекта, невзирая на разделяющее их расстояние, которое может быть сколь угодно большим. Это, как показывают эксперименты, возможно на уровне фотонов, атомов и даже отдельных молекул, но недавно ученым из университета Аальто, Финляндия, удалось перенести квантовую запутанность на уровень большего масштаба, уровень, который уже начинает пересекаться с миром, в котором мы живем.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Создан квантовый генератор случайных чисел, способный стать основой невзламываемых коммуникационных систем и систем безопасности

Случайные числаПроблема с существующими технологиями генерации последовательностей случайных чисел заключается не в том, чтобы сгенерировать эти последовательности, гораздо труднее доказать, что эти последовательности имеют абсолютно случайную природу. Однако, ученые-физики из американского Института стандартов и метрологии (National Institute of Standards and Technology, NIST) разработали новый принцип, легший в основу нового генератора случайных чисел. И квантовая природа этого принципа является гарантом того, что на выходе устройства появляются лишь абсолютно случайная последовательность единиц и нулей.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан "рекордный" квантовый регистр, состоящий из 20 запутанных кубитов

Запутанные кубитыЗа последние годы исследователи, работающие в области квантовых вычислений, добились некоторых успехов и на свет уже начали появляться квантовые вычислительные системы, количество квантовых битов, кубитов, в которых исчисляется несколькими десятками. Тем не менее, для реализации полноценных квантовых вычислений требуется, чтобы эти кубиты могли объединяться в квантовые регистры при помощи явления квантовой запутанности. При этом, размер (разрядность) этих регистров должна быть достаточной для того, чтобы при их помощи можно было выполнять самые сложные процедуры обработки квантовой информации.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Запутанные фотоны - основа совершенно новой формы света

Взаимодействие светаИзвестно, что фотоны, частицы света, двигаются с огромной скоростью, не имеют массы покоя и практически не взаимодействуют друг с другом. Однако, проводя серию последних экспериментов, ученые из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета создали принципиально новую форму света, в которой фотоны объединяются в группы, взаимодействуют друг с другом, замедляются и обретают массу.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1