Российские физики создали сверхвысокоточную квантовой «линия»

| | Вчера, 07:46 | Новости науки и техники
Российские физики создали сверхвысокоточную квантовой «линия»

Ученые-физики из российского Квантового центра Физического института РАН. П. Н. Лебедева и Московского физико-технического института при содействии коллег из института L’Institut d’Optique, Франция, разработали метод, который позволяет получить состояние квантовой запутанности. И это состояние может быть использовано для создания сверхвысокоточной квантовой правило, способный измерять большие расстояния с точностью до тысячи миллионов, предусмотренного метро.

«Новая технология позволяет нам использовать эффекты квантовой механики для повышения точности измерения расстояния между двумя точками, разделенных среды, которая позволяла бы потери распространения света и других колебаний, которые обычно используются для измерения расстояния», — говорит Александр Львов, руководитель группы исследования Квантового центра и профессор университета Калгари.

Исследователи сосредоточили внимание на то, что называется квантовым состояние N00N фотонов света. Это состояние включает в себя не один, а несколько фотонов, которые находятся в состоянии квантовой суперпозиции в отношении его пространственного положения. Другими словами, лазерный импульс, который состоит из определенного числа фотонов, может находиться в двух точках пространства одновременно.

Аналогичные квантовые состояния давно используется в науке и технологии, с его помощью ученые уже в свое время удалось существенно улучшить характеристики оптических интерферометров, таких интерферометрам эксперимент LIGO, с помощью которых были обнаружены гравитационные волны.

В таких оптических интерферометрах лучи лазерного света, последние с относительно большого расстояния и собираются зеркал, «смешиваются», усиливая или подавляя друг друга, в зависимости от положения зеркал. Это позволяет измерить самые малые смещения зеркала по отношению к другим, поскольку длина волны света составляет 0,5 — 1 микрон. Тем не менее, некоторые эксперименты требуют более высокой точности, например, . LIGO способен измерять смещение, равное диаметру протона.

«Проблема, которую нам удалось успешно решить, заключается в том, что государство квантовое N00N чрезвычайно чувствительны к помехам и потерям. При распространении на большие расстояния через атмосферу или волоконно-оптической линии, луч света, неизбежно теряет часть своей интенсивности, энергии», — объясняет Александр Львов, «Для нормального, с точки зрения классической физики свет-это не имеет большого значения, но если индикатор находится в состоянии квантовой запутанности, это состояние начинает «распутываться» и свет становится бесполезным».

«Существует явление, называемое передаче квантовой запутанности. Предположим, что объекты A и B находятся в классическом тревожное состояние. Мы можем измерить параметр через объект, а другой объект B, при этом теряется запутанностей измерения параметров, но в этом случае, A и B, примут участие другие варианты», — объясняет Александр Львов, — «В нашем эксперименте, A и B образуют состояние квантовой запутанности, и «третий » наблюдатель», который находится посередине между ними, измерить их «споткнуться» конфигурации. Все это приводит к тому, что передача квантовой запутанности помещает объекты в состояние квантовое N00N».

Метод, разработанный учеными создать состояние квантовой запутанности N00N позволит создать. длиной до 50 километров, который будет значительно превышать возможности интерферометра эксперимент LIGO. Точно такой же метод можно использовать и в пространстве, путем создания гравитации на детектор более чувствителен, чем детектор будущего эксперимента ЛИЗА.

Комментарии запрещены.