Новые наноантенны могут обеспечить практическую реализацию безопасных кантовых коммуникаций на дальние расстояния

НаноантеннаНапомним нашим читателям, что информация в классических компьютерах кодируется последовательностью 1 и 0, что реализуется при помощи достаточно простых электронных методов. Также такая кодировка информации достаточно проста для создания устройств-повторителей, которые усиливают сигналы и позволяют ретранслировать информацию на большие расстояния. Квантовая же информация передается при помощи более сложных явлений, таких, как поляризация фотонов света или спин электрона, и для обеспечения передачи квантовой информации на большие расстояния требуются, соответственно, более сложные методы.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0
5 ноября 2021 | Нанотехнологии

Найден новый способ генерации "широкополосного" потока запутанных фотонов

Тонкопленочное нанофотонное устройствоКвантовая запутанность, явление, которое Альберт Эйнштейн называл "призрачным действием на расстоянии", заключается во взаимосвязи двух или большего количества квантовых частиц. Несмотря на разделяющее эти частицы расстояние, которое может быть сколь угодно большим, изменение состояния одной из частиц моментально отражается изменением состояния других запутанных частиц. И когда в квантовой запутанности задействованы фотоны света, появляется масса интересных дополнительных возможностей, включая запутывание не только поляризации фотонов, но также и их частот, что можно использовать для расширения полосы пропускания.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 0

Новая реализация эффекта бесшумного фотонного эха может лечь в основу высоконадежной квантовой памяти

Фотонное эхоГруппа исследователей из китайского Научно-технического университета и китайской Академии Наук добились успеха в реализации протокола на основе эффекта бесшумного фотонного эха (noiseless photon echo, NLPE). Уровень шумов при работе нового протокола снижен в 670 раз по сравнению со всеми другими методами и это может быть использовано для создания высоконадежной квантовой оптической памяти и квантовых коммуникационных систем, способных передавать данные на очень большие расстояния.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

На свете появилась первая функционирующая квантовая локальная сеть

Узел квантовой локальной сетиГруппа исследователей из Национальной лаборатории Ок-Ридж, Стэнфордского университета и университета Пурду, разработала структуру и продемонстрировала функционирование новой полностью квантовой локальной сети (Quantum Local Area Network, QLAN). Эта сеть позволяет корректировать ошибки в режиме реального времени и обмениваться информацией между узлами, находящимися в разных местах, при помощи пар запутанных фотонов, циркулирующих по оптоволокну.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Обнаружен странный эффект "отрицательной массы" у электронов в среде нового полупроводникового материала

Переизлучение фотонов светаМеждународная исследовательская группа, в которую входили ученые из университета Регенсбурга, Германия, ученые из Беркли и Йельского университета, США, Кембриджа, Великобритания, и Цукубы, Япония, произвела измерения весьма странного эффекта, возникающего в среде одного из относительно новых видов полупроводниковых материалов. Согласно полученным результатам, некоторые электроны в этом материале ведут себя так, словно они обладают массой с отрицательным значением.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 3
14 сентября 2021 | Новости науки и техники

Луч лазера, направленный в замочную скважину, позволит увидеть все, что находится в помещении

NLOS-технологияСпособность "заглядывать" внутрь закрытых помещений в течение долгого времени относилась к разряду научной фантастики и всяких "супергеройских" умений. Однако, исследователи из лаборатории Computational Imaging Lab Стэнфордского университета, взяв за основу технологию NLOS (non-line-of-sight imaging), добились того, что единственный луч лазерного света, проникающий в замкнутое помещение, скажем так, через замочную скважину, позволят увидеть все физические объекты, находящиеся в этом помещении.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Физики нашли неоспоримые доказательства процесса возникновения материи при столкновениях фотонов света

КоллайдерСогласно специальной теории относительности Альберта Эйнштейна, если вам удастся столкнуть друг с другом два высокоэнергетических фотона, то из их энергии может возникнуть материя - пара электрон и позитрон. Этот процесс известен под названием процесса Брейта-Уилера, он был описан теоретически Грегори Брейтом и Джоном А. Уилером еще в 1934 году. Однако, экспериментальные подтверждения этого явления оставалось недостижимым вплоть до последнего времени главным образом из-за того, что фотоны должны быть очень высокоэнергетическими, их частота должна находится в диапазоне гамма излучения. А, как нам хорошо известно, у человечества еще нет таких технологий, позволяющих разработать и построить гамма-лазер.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученые разработали метод детектирования фотонов, не уничтожая при этом ни их самих, ни содержащуюся в них информацию

Детектор фотоновВ квантовых и обычных коммуникационных сетях информация переносится при помощи фотонов, частиц света. Для извлечения информации, переносимой фотоном, требуется его поглощение детектором, что подразумевает уничтожение, как самого фотона, так и переносимой им информации. Однако, в ряде случаев, в частности, в квантовых вычислениях, часто требуется неразрушающее детектирование фотонов во время движения с целью проверки того, достиг ли фотон (и информация) пункта его назначения. Такое отслеживание, в теории, может сделать квантовые вычислительные системы еще быстрее, а квантовые коммуникационные сети - надежней и стабильней.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Разработана технология, позволяющая сохранить стабильность оптических кубитов при комнатной температуре

Квантовый мирВ квантовых технологиях достаточно широко используются оптические квантовые биты, кубиты, на основе единичных фотонов света. Такие фотоны достаточно легко получить в нужных количествах, ими достаточно просто управлять и запутывать с другими фотонами на квантовом уровне. Однако, для того, чтобы фотонные кубиты сохраняли свою стабильность и могли работать должным образом, все окружающие их элементы и дополнительные устройства требуют охлаждения до температуры, близкой к температуре абсолютного нуля, до -270 градусов Цельсия. А это, в свою очередь, требует огромных затрат энергии и финансов, выделяемых на создание низкотемпературной холодильной техники.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Новый квантовый микроскоп, работающий за пределами фундаментальных ограничений, позволяет увидеть "невозможные" вещи

Принцип работы квантового микроскопаАвстралийские исследователи продемонстрировали работу созданного ими нового квантового микроскопа, который работает за пределами барьера фундаментальных физических ограничений и позволяет увидеть столь малые вещи, которые невозможно увидеть при помощи даже самых мощных классических оптических микроскопов. Для получения изображений с высочайшей на сегодняшний день четкостью и разрешающей способностью это новое устройство "сжимает" свет и использует некоторые из причуд таинственного квантового мира.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Физики превысили порог скорости света при помощи импульсов в среде горячей плазмы

Свет и плазмаФотоны света, перемещающиеся в среде космического вакуума, двигаются со скоростью около 300 тысяч километров в секунду. И именно это значение является фундаментальным верхним пределом скорости в нашей Вселенной. Ничто, никакая материя, энергия или информация не могут перемещаться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Этот закон, ограничивающий скорость перемещения, пока еще ни разу не нарушался и вряд ли будет нарушен в будущем. Но у света имеются некоторые характеристики, благодаря которым при соответствующих условиях свет перестает подчиняться законам фундаментальной физики. Способность управления этими характеристиками не дает и не даст нам в будущем возможности добираться до ближайших звезд быстрее, однако, все это может открыть нам целый ряд совершенно новых лазерных технологий.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Физикам впервые удалось "увидеть" экситон

ЭкситонПосле нескольких десятилетий тщетных усилий, ученым-физикам, наконец, удалось увидеть эфемерное образование, квазичастицу, называемую экситоном. Полученное учеными изображение экситона позволяет определить истинное местоположение, которое занимает электрон в структуре этой квазичастицы, а это, в свою очередь, позволит ученым получить материю в совершенно новых состояниях вещества или использовать экситоны в новых квантовых технологиях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Квантовые биты выступят в роли детекторов для обнаружения частиц темной материи

Темная материяНапомним нашим читателям, что на долю обычной материи, из которой состоят планеты, звезды и все остальное, что мы можем увидеть в глубинах Вселенной, приходится всего 15 процентов от общего количества существующей в ней материи. Оставшиеся 85 процентов приходятся на долю неуловимой темной материи, которая уже достаточно долго и успешно уклоняется от обнаружения, несмотря на большое количество экспериментов, проведенных в данном направлении. И, недавно ученые-физики рассчитали новый эксперимент, в ходе которого будет произведен поиск двух разных видов частиц-кандидатов темной материи, и выполняться этот поиск будет при помощи некоторых причуд таинственного мира квантовой механики.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Разработан новый источник единичных фотонов, обладающий рекордными показателями

Источник единичных фотоновУченые-физики из университета Базеля, Швейцария, и Рурского университета в Бохуме, Германия, разработали источник единичных фотонов нового типа, который способен вырабатывать в одну секунду миллиарды этих квантовых частиц. Обладающий рекордным на сегодняшний день показателем эффективности, этот источник становится новым и мощным "стандартным блоком" для целого ряда квантовых технологий, включая технологии квантовых вычислений и коммуникаций.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2
28 января 2021 | Космос и Авиация

Зарегистрированы необъяснимые сигналы от нейтронных звезд, которые намекают на существование "призрачных" частиц - аксионов

Нейтронная звездаУченые-астрономы обнаружили некоторые большие странности в сигнале, излучаемом группой нейтронных звезд, в которых, по их мнению, содержатся тонкие намеки на возможность существования гипотетических "призрачных" частиц, имеющих самое непосредственное отношение к темной материи. Избыток высокоэнергетического рентгеновского излучения указывает на существование аксионов, поиски которых уже ведутся достаточно долго, и обнаружение которых позволит решить сразу несколько фундаментальных загадок из области физики.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 0