Нелинейная оптика прокладывает путь в квантовые вычисления

В Северо-Западном Университете (Эванстон, штат Иллинойс), ученые нашли новый, более практичный, чем известные прежде, способ реализации нелинейных оптических эффектов на однофотонном уровне. Результаты их работы будут полезны для совершенствования квантовых вычислений, а также для ряда междисциплинарных направлений, таких как детектирование гравитационных волн и биологическая микроскопия.
Новый метод базируется на квантовом эффекте Зенона Элейского, названном в честь автора «парадокса стрелы». Две тысячи лет назад он сформулировал противоречащее здравому смыслу утверждение-апорию, что если стрела в полете в каждый фиксированный момент времени находится в определенной точке, то она не движется вовсе. Применяя этот принцип к системе нелинейных оптических резонаторов, ученые обнаружили, что одиночные фотоны могут активно взаимодействовать друг с другом, даже не совмещаясь полностью в реальном пространстве.
Авторы предложили направлять волны в диск субмиллиметрового диаметра, сделанный из кристаллического материала с нелинейными свойствами. Индивидуальный фотон может распространяться по периферии диска приобретая такую интенсивность, что сопутствующий нелинейный эффект будет препятствовать проникновению в резонатор других фотонов. Такой тип взаимодействия позволяет реализовать квантовые затворы — базовый элемент крупномасштабных квантовых сетей.
В противоположность прочим методам, требующим громоздкого и сложного оборудования, а зачастую и охлаждения почти до абсолютного нуля, субмиллиметровый диск отлично функционирует в комнатных условиях.

По материалам www.tavrika.su

checheninfo.ru

Добавить комментарий

Первый день недели

Отправить комментарий