Физики смогли запутать пять фотонов

Израильские физики из института Вайцмана предложили алгоритм, который, теоретически, позволяет получать любое число частиц в запутанном состоянии. Статья исследователей появилась в журнале Science. Коротко о работе пишет портал Physics World.

Квантовой запутанностью называют особое свойство квантовых систем быть прочно "связанными" друг с другом даже на большом расстоянии. Это означает, что когда состояние одной из систем изменяется, состояние других, "спутанных" с первой, также мгновенно претерпевает изменения. Иными словами, узнавая состояние одной из систем, наблюдатель одновременно узнает состояние других.

Одним из запутанных состояний является состояние NOON - суперпозиция двух других квантовых состояний. В более ранних работах физикам удавалось реализовать состояние NOON для четырех фотонов, однако увеличение числа запутанных частиц требовало существенного усложнения экспериментальной техники. Авторы новой работы разработали способ, позволяющий по одной схеме запутывать произвольное число частиц.

Экспериментальная схема выглядит следующим образом: на светоразделительное устройство направляются два луча - "обыкновенный" лазер и луч, содержащий запутанные пары фотонов. У устройства есть два входа и два выхода. Фотоны, находящиеся в состоянии NOON, всегда "выбирают" один выход - однако экспериментатор по определению не может знать, какой именно. После выхода из светоделительного устройства лучи встречаются и интерферируют. Анализируя интерференционную картину, ученые могут определить число запутанных фотонов. Для этого они определяют значение контраста интерференционной картины.

Для пяти запутанных фотонов этот параметр составил 42 процента. Теория предсказывала, что в случае реализации состояния NOON он может достигать 92 процентов. Тем не менее, полученное значение намного больше значения, получающегося для незапутанных фотонов - 17 процентов. Когда запутывались четыре фотона, контраст достигал 74 процентов, когда три - 86 процентов, а когда два - то 95 процентов.

Запутывание большого числа частиц имеет не только теоретическое значение. Множество запутанных фотонов ведут себя так же, как единичный фотон, причем его длина волны уменьшается пропорционально числу запутанных фотонов. Меньшая длина волны позволяет преодолеть дифракционный предел - основное препятствие к созданию микроскопов более высокой разрешающей способности. В ближайшем будущем авторы новой работы намерены заняться именно практическим применением предложенной ими техники.

Наука и техника00:0116 февраля
Луис Глазман «Битва при Ситке»

Обойдемся

Эти индейцы воевали с русскими до 2004 года. Они вынудили Россию продать Аляску
Наука и техника00:0630 ноября 2017
Красноармейцы в финском плену. Лагерь в области Париккала

«Красноармейцы — голодные и нищие колхозники»

Сталин обрек тысячи солдат на мучительную смерть и подарил Финляндию Гитлеру
«Домохозяек обычно заражает муж»
Почему беспорядочная сексуальная жизнь россиян приводит к эпидемии рака
Русский характер
Вулканы, медведи и разруха. Курилы — рай для сурового туризма
«Пойду работать комбайнером»
Путин думает о будущем, пока остальные рвутся во власть
Старик и космос
Российский пенсионер в одиночку построил планетарий и стал легендой
Забрало закрой!
Российских солдат будущего боятся уже сейчас
Луис Глазман «Битва при Ситке»Обойдемся
Эти индейцы воевали с русскими до 2004 года. Они вынудили Россию продать Аляску
Звон мечей
Лучшая ролевая игра со времен Morrowind и «Ведьмака»: Kingdom Come: Deliverance
Чувство мема
Американцев и европейцев оскорбляет буквально все. Россиян это смешит
Круче Tor
Богачи вложили миллионы в магазин наркотиков нового поколения
Кто здесь хозяин
Суровые русские и американцы-патриоты глазами лучших фотографов мира
Книга мемов: почему Tesla все-таки крутая
Все хорошее, что придумала и сделала компания Илона Маска
Сегодня ничего не произошло
Длительный тест Hyundai Sonata: итоги, конкуренты, стоимость владения
Тест: угадай машину знаменитости
Вспоминаем, какие тачки стоят в гаражах звезд шоу-бизнеса
Продано! Машины, раскупленные еще до премьеры
Невероятные автомобили, которые скупили до начала продаж