Физики разработали «квантовое оптоволокно»: по нему движутся запутанные фотоны

Публикация: 24.11.2022
Источник Комментарии

Физики разработали «квантовое оптоволокно»: по нему движутся запутанные фотоны

Группа ученых разработала оптическую установку для отправки квантового света через волокно локализации Андерсона с фазовым разделением. Экспериментальная демонстрация показала, что связанное состояние фотонов сохраняется в процессе передачи. Технология после масштабирования найдет применение в квантовых коммуникациях и распределении квантовых ключей.

Схематическая иллюстрация эксперимента. Изображение: Alexander Demuth et al., Communications Physics

В эксперименте, проведенном физиками, специальное оптическое волокно с фазовым разделением соединяет передатчик и приемник. В качестве первого выступает квантовый источник света. Он генерирует квантово-коррелированные пары фотонов посредством спонтанного параметрического преобразования с понижением частоты в нелинейном кристалле.

В процессе генерации один фотон высокой энергии преобразуется в пары фотонов, каждый из которых имеет более низкую энергию. Длина волны такой пары составляет 810 нм.

В качестве приемника физики использовали матричную камеру с однофотонным лавинным диодом (SPAD). Такая камера, в отличие от обычных CMOS-камер, настолько чувствительна, что может обнаруживать одиночные фотоны с чрезвычайно низким уровнем шума, объясняют ученые. Кроме того, у нее очень большое временное разрешение, так что время «прибытия» одиночных фотонов известно с высокой точностью.

Оптоволокно с фазовым разделением: структура волокна (а), схема распространения света в идеальном (b) и реальном (с) волокне. Во втором случае свет частично рассеивается, перескакивая между локализованными модами. Изображение: Alexander Demuth et al., Communications Physics

В процессе эксперимента массив SPAD обнаружил и идентифицирова пары фотонов, которые приходят в одно и то же время (совпадают). Поскольку пары квантово-коррелированы, знание того, где обнаружен один из двух фотонов, говорит о местоположении другого фотона. Команда проверила эту корреляцию до и после отправки квантового света, успешно показав, что пространственная антикорреляция фотонов действительно сохраняется.

Исследователи продолжают работать над совершенствованием технологии. В частности они планируют создать оптическое волокно, в котором будут сведены к минимуму эффекты затухания, что увеличит дальность передачи связанных данных.

В отличие от обычных одномодовых оптических волокон, в которых данные передаются через одну сердцевину, волокно с фазовым разделением (PSF) или волокно для локализации Андерсона с фазовым разделением состоит из множества стеклянных нитей, встроенных в стеклянную матрицу с двумя разными показателями преломления. Поскольку в материале есть два показателя преломления, это создает латеральный беспорядок, который приводит к поперечной (двухмерной) андерсоновской локализации света в материале.

Читать далее:

Скоро на Землю обрушится магнитная буря

Названа главная опасность лунной миссии «Артемида»

Раскрыт истинный смысл мумификации: все это время ученые ошибались

На обложке: иллюстрация установки для передачи квантового света. Изображение: ICFO/ A. Cuevas


Понравилась статья? Поделись с друзьями!

LongReef Team Автор статьи: LongReef Team
19
Нет Комментариев.
Но, вы можете быть первыми кто его оставит

Авторизуйся что бы оставить свой коммент...

Популярные Статьи

23 и 24 ноября в Алматы прошла международная конференции о новых технологиях в образовании EdCrunch...
02.12.2022
Инженеры разработали материал, который можно запрограммировать на контроль теплопередачи. Он может...
02.12.2022
Исследователи обнаружили, что положительно заряженные наночастицы подавляют нездоровое накопление...
01.12.2022
Совет Сан-Франциско поддержал предоставление городской полиции права использовать смертоносных...
30.11.2022
Исследователи описали технологию масштабируемого производства эластичных полупроводников.
30.11.2022
В Китае завершили строительство трехкилометрового солнечного радиотелескопа, состоящего из 313...
30.11.2022
Седьмой ежегодный Форум «Время инноваций» пройдет 7 и 8 декабря в Подмосковье. О программе...
30.11.2022
Авторы нового теста утверждают, что Tesla на автопилоте неоднократно сбивает детский манекен...
30.11.2022
Образовательная платформа GeekBrains провела исследование отношения россиян к искусственному...
30.11.2022
Моделирование струи черной дыры было выполнили на 127 232-ядерном суперкомпьютере Discover в NCCS....
30.11.2022
Гавайская вулканическая обсерватория Геологической службы США повысила уровень опасности...
30.11.2022
Эксперты рассказали о киберугрозах и методах борьбы с ними на онлайн-конференции проекта «Другие...
29.11.2022
Десятки землетрясений обрушились на Гавайи из-за извержения крупнейшего в мире вулкана.
29.11.2022
Инженеры разработали квантовую память, которая может обнаруживать ошибки, работает при относительно...
28.11.2022
Компания Rolls-Royce провела первые успешные испытания работы обычного авиадвигателя на водородном...
28.11.2022
Шведская художница случайно создала изображение женщины, которая стала кочевать из картинки в...
27.11.2022
Инженеры разработали способ переработки макулатуры в детали аккумуляторов для смартфонов и...
23.11.2022
Исследователи запустили проект по созданию трехмерных цифровых копий российских музейных экспонатов...
23.11.2022
Разработана первая установка, объединяющая плавучие солнечные панели и систему слежения за Солнцем....
22.11.2022
Инженеры сообщили о создании чипа, который превосходит по безопасности и надежности существующие...
22.11.2022
С 23 по 24 ноября в Алматы пройдет крупнейшая международная конференция о новых технологиях в...
21.11.2022
С августа 2022 года ветеринары пытались спасти животное от онкологии. Однако в итоге врачи пришли к...
21.11.2022
Инженеры предложили новую модель солнечного элемента. Она поглощает на 10% больше солнечного света,...
21.11.2022
Китайские ученые заявили о создании «первого в мире» керосинового двигателя, который разгоняет...
21.11.2022
Во вторник Meta AI* представила демо-версию Galactica, большой языковой модели, предназначенной для...
20.11.2022
ArvanCloud, компания, находящаяся под международными санкциями, по версии СМИ, помогает...
20.11.2022
Инженеры разработали энергоэффективного мягкого робота, который плавает в четыре раза быстрее...
19.11.2022
Защите помещений в больницах или биологических исследовательских лабораториях может угрожать...
18.11.2022
Новая альтернативная система позиционирования определила точное местоположение объекта с...
18.11.2022
Инженеры разработали новый материал для наноразмерной 3D-печати, который способен поглощать в два...
18.11.2022
Американская компания представила серийную модель электросамолета с вертикальным взлетом Midnight....
18.11.2022
Инженеры разработали мощный электростатический привод, которому не требуется большое напряжение.
17.11.2022
Мобильное приложение подсказывает, как расположить телефон, чтобы снять один и тот же пейзаж в...
17.11.2022
Новый бюджетный робот быстро адаптируется, полагаясь на искусственное зрение и небольшой бортовой...
17.11.2022
Rimac Nevera стал самым быстрым серийным электромобилем в истории. Об этом компания сообщает в...
17.11.2022
Ученые продемонстрировали выполнение двухкубитных операций с помощью сверхпроводниковая...
16.11.2022
Исследователи проверили, могут ли наушники AirPods с функцией Live Listen заменить слуховые...
16.11.2022
В новой статье, опубликованной в Geophysical Research Letters, ученые рассказали об одном из...
16.11.2022
Исследователи тестируют взаимодействие людей с роботизированными аватарами с помощью цифрового...
16.11.2022
Инженеры разработали маленького робота, который может перемещаться по узким засоренным подземным...
16.11.2022
Продолжается отбор проектов по цифровизации на соискание премии Digital Leaders-2022. «Хайтек» —...
15.11.2022
На низкой околоземной орбите развернули массив площадью 65 м² для связи на скоростях 5G.
15.11.2022
Исследователи создали дрон, размером с ладонь, который может определять запахи и двигаться к их...
14.11.2022
Эксперты расскажут, как обезопасить школьников от сетевых угроз на онлайн конференции по...
14.11.2022
Согласно заявлению генерального директора соцсети, подписка Twitter Blue «вероятно» вернется к...
14.11.2022
Авария произошла 5 ноября, и видео распространилось в китайских социальных сетях. Недавно Tesla...
14.11.2022
В устройстве есть датчики деформации и алгоритм глубокого обучения. Благодаря ним оно распознает...
14.11.2022
Две британские компании разрабатывают технологии для отслеживания и захвата растущего числа...
13.11.2022
Мужчины, дети и лоси были уже давно представлены в симуляциях автомобильных аварий, тогда как за...
13.11.2022
Генеральный директор сообщил сотрудникам Twitter о возможном банкротстве. В результате многие...
11.11.2022
Исследователи разработали микропалец, с помощью которого можно взаимодействовать с насекомыми.
11.11.2022
Впервые за восемь лет пребывания на орбите вокруг Марса миссия НАСА MAVEN зафиксировала...
11.11.2022
По словам представителей НАСА, на дне Атлантического океана обнаружили одну из самых больших частей...
11.11.2022
Ученые выяснили, что согласованное действие различных дефектов материала — это ключ к квантовым...
10.11.2022
Инженеры придумали, как заставить крошечных роботов действовать вместе.
10.11.2022
На конференции IBM Quantum Summit 2022 компания представила новые разработки. Среди них самый...
10.11.2022
Инженеры разработали носимое устройство, которое использует крошечную камеру и может строить...
09.11.2022
Инженеры представили робота-рыбу с «открытым кодом», которая может очищать водоемы от пластика.
09.11.2022
Инженеры разработали ультратонкие солнечные панели, устойчивые к мощному радиационному воздействию....
08.11.2022
Исследователи представили аппарат для глубокой стимуляции мозга, которому не требуется менять...
08.11.2022