Электрон научили ждать. И впервые получили свет, который квантовые компьютеры смогут использовать без ошибок
NewsMakerКвантовые вычисления, связь и медицинская визуализация стали чуть ближе к реальности.
За последние годы физики научились довольно уверенно получать одиночные фотоны по требованию . Для квантовых технологий такой режим очень важен: на нём строят системы вычислений, связи и точных измерений. Но с парами фотонов всё оказалось заметно сложнее. Два кванта света, рождающиеся вместе, открывают гораздо больше возможностей, чем один, однако заставить компактный твердотельный источник стабильно работать именно в таком режиме долго не удавалось. Теперь китайские исследователи показали систему , которая почти ведёт себя как миниатюрный генератор фотонных пар.
В экспериментах 98,3% собранного излучения приходилось именно на пары фотонов. Для твердотельной платформы такой результат выглядит очень сильным. Эффективность генерации пар составила 29,9%, что относится к числу лучших значений для подобных систем. Корреляционная функция второго порядка g²(0) достигла примерно 3,97. Такой показатель обычно говорит о явном преобладании парного излучения над одиночным.
Интерес к фотонным парам связан не с эффектной лабораторной демонстрацией, а с их свойствами. Два фотона в паре могут быть сильно коррелированными или даже запутанными . Тогда оба кванта света ведут себя как согласованная система, в которой жёстко связаны время появления, энергия и другие параметры. Для квантовой оптики такая согласованность особенно важна: она помогает повышать точность измерений, развивать квантовую визуализацию, строить защищённые каналы связи и делать сенсоры чувствительнее. Медицинская визуализация тоже входит в число направлений, где подобные источники могут пригодиться.
Главная проблема долго упиралась в сам способ получения двух фотонов сразу. Чаще всего для генерации пар используют нелинейные кристаллы. В такой схеме один фотон мощного лазерного импульса распадается на 2 фотона с меньшей энергией. Подход давно известен и широко применяется, но у него есть серьёзный недостаток: процесс остаётся вероятностным. В одном импульсе система может выдать одну пару, в другом 2 пары, а иногда и больше. Для квантовых приложений такая случайность создаёт шум и мешает точному контролю.
За последние годы физики научились довольно уверенно получать одиночные фотоны по требованию . Для квантовых технологий такой режим очень важен: на нём строят системы вычислений, связи и точных измерений. Но с парами фотонов всё оказалось заметно сложнее. Два кванта света, рождающиеся вместе, открывают гораздо больше возможностей, чем один, однако заставить компактный твердотельный источник стабильно работать именно в таком режиме долго не удавалось. Теперь китайские исследователи показали систему , которая почти ведёт себя как миниатюрный генератор фотонных пар.
В экспериментах 98,3% собранного излучения приходилось именно на пары фотонов. Для твердотельной платформы такой результат выглядит очень сильным. Эффективность генерации пар составила 29,9%, что относится к числу лучших значений для подобных систем. Корреляционная функция второго порядка g²(0) достигла примерно 3,97. Такой показатель обычно говорит о явном преобладании парного излучения над одиночным.
Интерес к фотонным парам связан не с эффектной лабораторной демонстрацией, а с их свойствами. Два фотона в паре могут быть сильно коррелированными или даже запутанными . Тогда оба кванта света ведут себя как согласованная система, в которой жёстко связаны время появления, энергия и другие параметры. Для квантовой оптики такая согласованность особенно важна: она помогает повышать точность измерений, развивать квантовую визуализацию, строить защищённые каналы связи и делать сенсоры чувствительнее. Медицинская визуализация тоже входит в число направлений, где подобные источники могут пригодиться.
Главная проблема долго упиралась в сам способ получения двух фотонов сразу. Чаще всего для генерации пар используют нелинейные кристаллы. В такой схеме один фотон мощного лазерного импульса распадается на 2 фотона с меньшей энергией. Подход давно известен и широко применяется, но у него есть серьёзный недостаток: процесс остаётся вероятностным. В одном импульсе система может выдать одну пару, в другом 2 пары, а иногда и больше. Для квантовых приложений такая случайность создаёт шум и мешает точному контролю.