17 сентября 2017 | Новости науки и техники

Новая технология, использующая магнитные поля и лазеры, позволяет охладить молекулы до крошечных долей градуса выше температуры абсолютного нуля

Охлаждение молекулИсследователи из Имперского колледжа в Лондоне (Imperial College London) разработали и опробовали новую технологию охлаждения, в которой используется комбинация магнитных полей и лазерного света. Во время экспериментов магнитное поле удерживало в ловушке молекулу монофторида кальция, а свет нескольких лазеров использовался для охлаждения этой молекулы до температуры в 50 микрокельвинов, 50 миллионных долей градуса выше точки абсолютного нуля (-273.15 градуса Цельсия).
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан новый тип быстродействующей квантовой памяти, способной хранить информацию, переносимую фотонами света

Квантовая памятьФизики из Базельского университета (University of Basel), Швейцария, разработали новый тип быстродействующей квантовой памяти, способной в течение достаточно длительного промежутка времени "хранить фотоны света", не разрушая их хрупкое квантовое состояние. Разработанная швейцарцами технология основана на использовании облака атомов, она проста и быстра настолько, что ее можно будет применять на практике во множестве областей, для создания квантового Интернета и квантовых компьютеров, к примеру.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0
9 сентября 2017 | Медицина

Proteus - камера, способная увидеть свет от источника, находящегося внутри тела человека

Камера ProteusПрактически все ткани человеческого организма сильно рассеивают проходящий сквозь них свет. И для того, чтобы получить информацию о состоянии некоторых внутренних органов медики вынуждены использовать эндоскопы, длинные гибкие трубки, на конце которых устанавливается миниатюрная камера и источник света. Однако, использование даже самого современного эндоскопа сопряжено с некоторыми сложностями, определение точного местоположения его наконечника возможно пока лишь при помощи рентгена или других достаточно дорогостоящих методов. Для решения проблемы отслеживания положения медицинских инструментов, снабженных источниками света, и для проведения съемки органов, рассоложенных на небольшой глубине, специалисты компании Proteus создали специализированную камеру.
 | Опубликовано DrWho | Подробнее | Комментарии: 0

Создан новый тип устройства квантово-оптической памяти, размер которого в тысячу раз меньше предыдущих вариантов

Квантовая оптическая памятьОбласть квантовых коммуникаций переживает сейчас период бурного развития. В этом направлении было уже сделано множество открытий и разработан ряд технологий, при помощи которых в некоторых местах на земном шаре разворачиваются квантовые сети, использующие квантовое состояние фотонов света в качестве носителя информации. Однако, основным "камнем преткновения" квантовых коммуникационных технологий являются устройства квантово-оптической памяти, ключевые компоненты, которые служат для кратковременного хранения информации и кодирования этой информации в фотонах. К сожалению, все использующиеся на сегодняшний день устройства квантово-оптической памяти являются достаточно большими для того, чтобы их можно было размещать прямо на кристаллах специализированных чипов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Проведены первые реальные испытания технологии квантового 4D-кодирования

Квантовое 4D-кодированиеТрадиционные технологии квантовых коммуникаций, уже используемые в некоторых местах для создания "невзламываемых" квантовых сетей, используют стандартную двоичную систему счисления, кодируя в одном фотоне один бит передаваемой информации. Некоторое время назад была изобретена технология так называемого многомерного квантового кодирования, которая позволяет сейчас удвоить количество информации, заключенной в одном фотоне света. Это, в свою очередь, позволяет каждому фотону нести одно из четырех значений - 00, 01, 10 и 11, вследствие чего технология получила название квантового 4D-кодирования.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученые создали первый "подводный" квантовый коммуникационный канал

Квантовые коммуникацииЭксперименты по созданию безопасных каналов квантовых коммуникаций были проведены уже не раз на Земле и в космосе. А недавно группа китайских исследователей создала первый в своем роде "подводный" квантовый коммуникационный канал, не требующий никаких оптических кабелей, используя для этого свет лазера и явление квантовой запутанности.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые создали экзотические квантовые состояния системы, состоящей из фотонов света

Экспериментальная установка для получения суперфотоновИзвестно, что крошечные частицы света, фотоны, имеют неделимую природу. Однако, множество таких частиц света, если они сконцентрированы особым образом и находятся в соответствующих условиях, могут объединиться в один огромный суперфотон, внутри которого становится невозможным различить отдельные фотоны. Ученые называют такое образование фотонным конденсатом Бозе-Эйнштейна, и впервые в истории науки такой конденсат из фотонов был получен в 2010 году группой профессора Мартина Вайца (Martin Weitz) из Института прикладной физики Боннского университета.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

"Нанопроводниковые" транзисторы с фотонным управлением - новый путь к реализации технологий оптических вычислений

Нанопроводниковый транзистор с фотонным управлениемИдея замены электронов фотонами света и создание вычислительных систем, способных работать буквально со скоростью света, витает в научном сообществе уже достаточно долго. Ученые из разных стран разработали ряд фотонно-электронных компонентов, которые смогут стать в будущем основой таких систем, однако, в большинстве случаев, при работе компонентов все же требуется выполнять преобразование оптических сигналов в электрические и наоборот при помощи чисто электронных цепей. А это, в свою очередь, значительно снижает эффективность и быстродействие вычислительной системы.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Создан лазер-на-чипе, обладающий рекордными на сегодняшний день характеристиками

Лазер-на-чипеИсследователи из Научно-исследовательского института MESA+ университета Твенте, Нидерланды, работая совместно со специалистами компании Lionix, разработали самый узкополосный на сегодняшний день лазер-на-чипе. Данное достижение может обеспечить прорыв в быстро развивающейся области кремниевой фотоники, которая станет основой множества высокоскоростных технологий следующего поколения, таких, как 5- и 6G Интернет, более высокоточная спутниковая навигация и т.п.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

"Разноцветные" фотоны - революция в области квантовых вычислений

Квантовый чипНесмотря на огромное количество исследований в области квантовых вычислений, универсальные квантовые компьютеры так и продолжают оставаться исключительно теоретическим понятием. Напомним нашим читателям, что основой любого квантового компьютера или коммуникационной системы являются квантовые биты, называемые кубитами. Кубиты отличаются от традиционных битов тем, что они могут помимо, двух основных состояний, 1 или 0, находиться в третьем состоянии - в состоянии суперпозиции, когда значение кубита равно одновременно 1 и 0. Это, в свою очередь, позволяет при помощи одного кубита выполнять две параллельных вычислительных операции.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Китайские ученые впервые "телепортировали" фотоны с поверхности на околоземную орбиту

Квантовая телепортацияМы уже рассказывали нашим читателям, что в прошлом году в грузовом отсеке ракеты Long March 2D, запущенной с космодрома Центра запуска спутников Цзючуан (Jiuquan Satellite Launch Center), в космос отправился квантовый коммуникационный спутник Micius, получивший свое название в честь древнего китайского философа. Спутник был помещен на солнечную синхронную орбиту и он находится постоянно в одной точке пространства по отношению к Земле. На спутнике Micius установлен крайне чувствительный фотодетектор, способный измерить квантовое состояние прибывающих с земли фотонов лазерного света. И это дает ученым возможность осуществлять практическую проверку работы базовых квантовых технологий, таких, как использование квантовой запутанности, квантовую криптографию и квантовую телепортацию.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Машины-монстры: Diocles - лазер, вырабатывающий импульсы, в миллиард раз более яркие, чем свет Солнца

Лазер DioclesИсследователи из лаборатории Extreme Light Laboratory университета Небраски-Линкольна провели ряд экспериментов, в ходе которых использовался импульс света, яркость которого в миллиард раз превышает яркость свечения Солнца, сфокусированный в крошечной точке пространства. Источником этого импульса была лазерная установка под названием Diocles, размером с комнату, пиковая выходная мощность которой превышает суммарную мощность всех электростанций на земном шаре и составляет 100 ТВт (тераватт) при частоте следования импульсов в 10 Гц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Использование квантовой памяти позволило реализовать на практике технологию прямой квантовой связи

Квантовая коммуникационная системаВпервые в истории науки ученые-физики из Китайского университета науки и техники (University of Science and Technology of China) и Наньцзинского университета почты и телекоммуникаций (Nanjing University of Posts and Telecommunications) произвели экспериментальную демонстрацию технологии прямой безопасной квантовой связи (quantum secure direct communication, QSDC). Для реализации протокола QSDC в данном случае использовались промежуточные буферы из специализированной квантовой памяти, которые ранее лишь эмулировались при помощи оптоволоконных линий задержки. Но именно использование квантовой памяти позволяет реализовать всю мощь протокола QSDC и использовать ее в практических целях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Китай устанавливает рекорд по дальности передачи информации при помощи квантовых технологий

Спутник MiciusКитайские ученые установили рекорд по дальности передачи информации при помощи явления квантовой запутанности. Предыдущий рекорд дальности передачи информации при помощи запутанных фотонов света составлял порядка 100 километров, но использование для этих целей специализированного искусственного коммуникационного спутника Micius, запущенного в космос в августе прошлого года, позволило эффективно "телепортировать" информацию на расстояние в 1200 километров.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 8

Ученые создали самый малошумящий квантовый микроволновый усилитель, способный переключатся в режим генератора

Квантовая системаУченые из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) создали для проведения экспериментов схему микроволнового квантового резонатора, основой которого является мембрана крошечного металлического "барабана". Охлажденный до минимально возможной температуры и самого низкого уровня энергии, определенного принципами квантовой механики, этот микробарабан превращается в своего рода квантовый "резервуар", внутри которого квантовое состояние фотонов микроволнового излучения сохраняется неизменным в течение достаточно длительного промежутка времени.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0