Регистрация Войти
Вход на сайт

Физики создали сверхточную «квантовую линейку»

21 июня 2016 21:30
Физики создали сверхточную «квантовую линейку»Физики из парижского Института оптики, Российского квантового центра, МФТИ и ФИАНа смогли создать особое состояние квантовой запутанности, которое позволяет получить сверхточную линейку, способную измерять расстояние в сотни километров с точностью до миллиардных долей метра.

В оптических интерферометрах лучи лазера, приходящие от двух зеркал, «смешиваются» друг с другом, и возникает интерференция: волны света, накладываясь, либо гасят друг друга, либо усиливают — в зависимости от точного положения зеркал. Это позволяет измерять их микроскопические смещения, потому что расстояние между полосами равно длине волны — примерно 0,5 — микрон. Однако для многих экспериментов нужна еще более высокая точность. Например, для обнаружения гравитационных волн требовалось измерять смещения, сопоставимые с диаметром протона.

И здесь могут пригодиться так называемые N00N-состояния фотонов, которые и стали предметом исследования ученых. В этих состояниях возникает суперпозиция пространственных положений не одного фотона, а сразу множества — то есть многофотонный лазерный импульс одновременно находится в двух точках пространства. Проблема заключается в том, что такие состояния очень чувствительны к потерям.

Читайте также: В Крыму опровергли обнаружение поселения на дне Черного моря

«В нашем эксперименте, который проводился в лаборатории РКЦ, Алиса и Боб (так в физике называют участников обмена квантовыми объектами) создают два запутанных состояния. И посылают одну из частей в среду с потерями, которую в нашем опыте моделирует затемненное стекло. Третий наблюдатель, посередине между Алисой и Бобом, проводит совместное измерение на этих частях. В результате происходит обмен запутанностями: оставшиеся части состояний Алисы и Боба оказываются в состоянии N00N. А поскольку эти части потерь не испытали, они выказывают свои квантовые свойства в полной мере», — комментирует ведущий автор исследования Александр Уланов (научный сотрудник РКЦ и аспирант МФТИ).

По словам ученого, метод измерения расстояний при помощи N00N-состояния фотонов позволяет обеспечить сверхточные измерения дистанций в сотни километров, что вполне удовлетворяет современным требованиям — плечо интерферометра LIGO, например, имеет длину около 4 км.

Источник: doi.org
Рейтинг статьи:
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.
Оставить комментарий
Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
Текст комментария:
Полужирный Наклонный текст Подчёркнутый текст Зачёркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Код: Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код: