Физики смогли запутать пять фотонов

Художественное представление запутанных частиц. Изображение с сайта iontrap.umd.edu

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.

Обсудить
Наука и техника00:0311 декабря
Проект наземной мобильной версии электромагнитной пушки

И так сойдет

Америка прекратила разработку сдерживающего Россию оружия
Наука и техника00:0117 ноября

Пробила дно

Планета-пришелец расколола Землю и сдвинула континенты
Они ушли
Русские покидают Сирию. Там остаются тысячи террористов, а войне не видно конца
«Этим проклятым американцам мы еще покажем!»
Афганцы полюбили русских и возненавидели США
Кровавый конвейер
На Гаити круглый год режут и свежуют скот
Реджеп Тайип ЭрдоганВ спину не больно
Россия забыла обиды и взахлеб дружит с Турцией
Дональд ТрампСвоих не бросаем
План Трампа: спасти богатых и сэкономить на бедных
Выплюнь бяку
Личинки, тараканы и ДНК человека — на что можно нарваться в батоне колбасы
Домашние заготовки
Почему российской строительной сфере не обойтись без отечественных алюминиевых панелей
Проект наземной мобильной версии электромагнитной пушкиИ так сойдет
Америка прекратила разработку сдерживающего Россию оружия
Пробила дно
Планета-пришелец расколола Землю и сдвинула континенты
Гены решают
Почему мужчины рождаются геями
И так дома посидят
Российскую сборную пугают дисквалификацией. Но доказательств пока нет
«Не кони, а пони»
«Спартак» реабилитировался за 0:7 в Ливерпуле, разгромив ЦСКА
Клуб легенд
Звезды отечественного хоккея выяснили, кто спустя годы остается лучше всех
Бузовой не снилось
Участники американского «Дома-2» заработали миллионы на сексе и чистке туалетов
Уличная магия
Иногда все самое необычное происходит прямо у вас под носом
Бесконечное умиление
У них кривые челюсти и не хватает лап, но это не мешает им быть звездами сети
Тест-драйв лучшей BMW M5
Знакомимся с первой полноприводной «эмкой» на серпантинах Португалии
Невероятные стартапы, которые изменят жизнь водителей
Автомат по продаже машин, встроенный алкотестер и так далее
Самые необычные фары в истории
Головная оптика, от которой можно офонареть
«Кроссоверы», которые мы заслужили
Смертельная битва Lada Vesta SW Cross, Kia Rio X-Line и Renault Sandero Stepway
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир