- 20,215
- 46
- 8 Ноя 2022
Теперь квантовые системы смогут хранить информацию дольше, чем когда-либо.
Команда исследователей из UNIST впервые экспериментально показала , что коллективная квантовая запутанность может формироваться на основе так называемых тёмных состояний — раньше о них говорили только в теории. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
В отличие от «ярких» состояний, тёмные почти не взаимодействуют с внешними возмущениями и живут намного дольше. Это делает их перспективной основой для квантовой памяти и сверхчувствительных датчиков .
Работой руководил профессор Чже Хён Ким (Je-Hyung Kim) из кафедры физики UNIST вместе с доктором Чханхёпом Ли (Changhyoup Lee) из KRISS и доктором Чин Доном Соном (Jin Dong Song) из KIST. Учёные смогли управляемо вызвать коллективную запутанность на базе тёмного состояния, и её время жизни оказалось примерно в 600 раз больше, чем у обычных ярких состояний.
Запутанность нескольких неразличимых частиц обычно проявляется как яркие или тёмные состояния. Тёмные практически «невидимы» для излучения, поэтому запутанность в них может сохраняться значительно дольше. Это свойство давно привлекало внимание как возможная основа для хранения и передачи квантовой информации, но создать и удержать такие состояния в экспериментах было необычайно сложно.
Исследователи преодолели эти трудности с помощью нанорезонатора, у которого точно настроили потери, сбалансировав силу связи между квантовыми точками и диссипацией самой полости. «Если потери слишком велики, квантовые точки ведут себя независимо и не влияют друг на друга. А при достаточно сильной связи формируется коллективное запутанное состояние, устойчивое к внешним помехам», — объясняет первый автор работы доктор Кю Ён Ким (KyuYoung Kim).
В опытах запутанность в тёмном состоянии сохранялась до 36 наносекунд — это примерно в 600 раз дольше, чем типичные 62 пикосекунды для ярких состояний. Кроме того, учёные зарегистрировали признаки неклассической группировки фотонов, что служит прямым подтверждением формирования тёмного состояния. Хотя такие состояния обычно подавляют испускание фотонов, при определённых условиях запутанные квантовые точки излучали одновременно — ещё одно проявление их необычных свойств.
«Экспериментальная реализация запутанности на тёмном состоянии, которую раньше рассматривали лишь теоретически, показывает: если правильно "спроектировать" потери, квантовые корреляции можно сохранять долго, — говорит профессор Ким. — Это открывает путь к новым устройствам для квантового хранения информации, высокоточных сенсоров и энергосберегающих технологий на квантовых принципах».
Команда исследователей из UNIST впервые экспериментально показала , что коллективная квантовая запутанность может формироваться на основе так называемых тёмных состояний — раньше о них говорили только в теории. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
В отличие от «ярких» состояний, тёмные почти не взаимодействуют с внешними возмущениями и живут намного дольше. Это делает их перспективной основой для квантовой памяти и сверхчувствительных датчиков .
Работой руководил профессор Чже Хён Ким (Je-Hyung Kim) из кафедры физики UNIST вместе с доктором Чханхёпом Ли (Changhyoup Lee) из KRISS и доктором Чин Доном Соном (Jin Dong Song) из KIST. Учёные смогли управляемо вызвать коллективную запутанность на базе тёмного состояния, и её время жизни оказалось примерно в 600 раз больше, чем у обычных ярких состояний.
Запутанность нескольких неразличимых частиц обычно проявляется как яркие или тёмные состояния. Тёмные практически «невидимы» для излучения, поэтому запутанность в них может сохраняться значительно дольше. Это свойство давно привлекало внимание как возможная основа для хранения и передачи квантовой информации, но создать и удержать такие состояния в экспериментах было необычайно сложно.
Исследователи преодолели эти трудности с помощью нанорезонатора, у которого точно настроили потери, сбалансировав силу связи между квантовыми точками и диссипацией самой полости. «Если потери слишком велики, квантовые точки ведут себя независимо и не влияют друг на друга. А при достаточно сильной связи формируется коллективное запутанное состояние, устойчивое к внешним помехам», — объясняет первый автор работы доктор Кю Ён Ким (KyuYoung Kim).
В опытах запутанность в тёмном состоянии сохранялась до 36 наносекунд — это примерно в 600 раз дольше, чем типичные 62 пикосекунды для ярких состояний. Кроме того, учёные зарегистрировали признаки неклассической группировки фотонов, что служит прямым подтверждением формирования тёмного состояния. Хотя такие состояния обычно подавляют испускание фотонов, при определённых условиях запутанные квантовые точки излучали одновременно — ещё одно проявление их необычных свойств.
«Экспериментальная реализация запутанности на тёмном состоянии, которую раньше рассматривали лишь теоретически, показывает: если правильно "спроектировать" потери, квантовые корреляции можно сохранять долго, — говорит профессор Ким. — Это открывает путь к новым устройствам для квантового хранения информации, высокоточных сенсоров и энергосберегающих технологий на квантовых принципах».
- Источник новости
- www.securitylab.ru
