Ніколи не дозволяйте говорити, що вчені не мають ока на піднесене.
Закодувавши та розшифрувавши китайський символ подвійності та гармонії в квантових станах двох заплутаних фотонів, фізики нещодавно продемонстрували неперевершену ефективність нової аналітичної методики.
Дослідники з Університету Сапієнца в Римі та Університету Оттави в Канаді використовували метод, схожий на популярний 3D технології Для швидкого та надійного вимірювання інформації про положення частинок.
Удосконалюючи існуючі методи фіксації важливих деталей про різні стани заплутаних частинок, команда сподівається надати інженерам нові обчислювальні інструменти та інструменти для обробки зображень, які є основою квантових технологій.
Окремі фотони, як і будь-яку частинку, найкраще описати як набір можливостей, що повільно розвивається, перш ніж вимірювання дасть їм фіксовані, реалістичні числа. Поляризація, обертання, імпульс і навіть його положення — все таке ж нестабільне, як монета, що котиться по повітрю, доки метафорична рука не вдарить по ній один раз.
Якщо два фотони мають певну історію — як дві монети, витягнуті з одного гаманця, — удар по одному — це все одно, що зупинити інший у польоті. Оскільки вони взаємопов’язані, знаючи щось про одне, ви зможете оцінити інше, ніби це теж було встановлено.
Основи цієї азартної гри лежать в основі квантових комп’ютерів. Багато заплутаних частинок, званих кубітами, можуть мати один із своїх станів, зчитуючи таким чином, щоб швидко відповісти на спеціально розроблені математичні запитання.
Однак навіщо використовувати лише один стан, коли частинки мають стільки недетермінованих властивостей на вибір, що перетворює прості двовимірні кубіти на «багатовимірні»? qudits?
Щоб побудувати складнішу картину частинки, фізики можуть вжити ряд заходів, подібно до того, як кілька рентгенівських променів використовуються для побудови тривимірного зображення об’єкта. Комп’ютерна томографія.
Одна з головних проблем в адаптації Кількісна томографія Щоб охопити багато вимірів частинки, потрібна робота. Зі збільшенням кількості станів, що зчитуються, показники зростають експоненціально, що втрачає час і значно збільшує ризик помилок.
Двофотонна цифрова голографія може це змінити. Подібно до того, як звичайні голограми дозволяють нам отримувати тривимірну інформацію з двовимірної поверхні, те, як хвилі взаємодіють одна з одною, можна використовувати для швидкого й точного визначення додаткових вимірів лише з кількох деталей, що передаються між парою фотонів.
Фізики вже використовують інтерференцію заплутаних частинок для картографування прихованих об’єктів у так званій фотографії привидів. Знаючи достатньо про положення окремого фотона, відправленого по одному шляху, можна дізнатися секрети подорожі його партнера по другому шляху через інтерференцію його хвиль.
Застосовуючи прийоми голографії, дослідники змогли прочитати позиційну інформацію в інтерференції двох окремих світлових хвиль і відновити достатньо інформації, щоб відтворити символ інь і ян, запрограмований у пристрої генерації фотонів.
Таке просте, як прояв інь і ян, це єдине нерухоме зображення являє собою величезний стрибок у вимірюванні багатьох квантових станів за короткий час.
«Цей метод значно швидший, ніж попередні методи, вимагаючи лише хвилин або секунд, а не днів». Він каже Фізик Оттавського університету Алессіо Деріко.
«Важливо те, що на час виявлення не впливає складність системи — це рішення давньої проблеми масштабованості проективної томографії».
Це дослідження було опубліковано в Фотоніка природи.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
