Прототип квантовой памяти

17.05.2013

Команда ученых из Научно-технического университета Китая в Хэфэе во главе с Дун-Шэн Дином (Dong-Sheng Ding) впервые смогла сохранить фотон в определенном кввантовом состоянии в течение короткого промежутка времени, что является первым шагом на пути к созданию квантовой памяти, сообщает Technology Review.

Записывать данные в единичный фотон ученые научились с помощью орбитального углового момента - меры измерения спиральности фотона. При этом один фотон может содержать больше одного бита информации, так как направление и степень его "закрученности" могут быть различными. В действительности количество возможных состояний фотона бесконечно, а потому теоретически может быть бесконечным объем закодированных в фотоне данных.

Ученые неоднократно предпринимали попытки формирования фотонов с определенными свойствами и последующего чтения этих свойств. Однако способа хранения фотонов с определенными свойствами до сих пор никто не придумал.

Дун-Шэн Дин утверждает, что такой способ придумала его команда. Создав фотон с определенными свойствами, исследователи поместили его в облако атомов рубидия и затем, через 400 нс, извлекли его. После извлечения фотон практически полностью сохранил свою конфигурацию.

По словам ученого, их эксперимент является уникальным и в том плане, что им впервые удалось создать отдельный фотон. Для этого они использовали процесс под названием "спонтанное четырехволновое смешение". С помощью этого процесса ученые смогли наверняка установить тот факт, что в эксперименте участвовал один фотон, а не группа.

"Мы утверждаем о проведении первого в мире эксперимента по хранению единичного фотона с орбитальным угловым моментом в холодной атомной группе", - заявил Дин. Ученые считают, что их достижение может лечь в основу коммутаторов для квантовых вычислительных сетей.

Пока ученым не удалось построить такой коммутатор. Однако без коммутаторов в квантовой сети сигнал может проходить только по одному маршруту. Для того чтобы решить эту проблему на текущем этапе развития технологий, ученые из США предложили поместить в центр квантовой сети обычный коммутатор с преобразованием светового сигнала в электрический на входе и в обратном направлении - на выходе.

<< Назад: Калькулятор на живых клетках 18.05.2013

>> Вперед: Cверхчувствительная электронную кожа 17.05.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Вегетарианство как защита от диабета 20.09.2025 Питание уже давно рассматривается не только как источник энергии, но и как важный фактор здоровья и экологического благополучия. В последние годы особое внимание уделяется растительным рационам, способным одновременно снижать риск хронических заболеваний и уменьшать нагрузку на окружающую среду. Новый анализ британских ученых из Кембриджского университета подтверждает, что выбор в пользу растительных продуктов может принести двойную пользу - для организма и для климата. Работа проводилась в рамках крупного проекта EPIC-Norfolk, который охватывает более двух десятилетий наблюдений за питанием и здоровьем жителей Великобритании. В исследовании приняли участие свыше 23 тысяч человек, которые в разные годы заполняли анкеты о своем рационе. Такой длительный и масштабный подход позволил ученым оценить долгосрочные эффекты пищевых привычек. Результаты оказались показательными: у участников, наиболее последовательно придерживавшихся принципов так называемой "диеты планетарного здоровья" (Planetary Health Diet, PHD), вероятность развития диабета второго типа оказалась на 32% ниже, чем у тех, кто почти не придерживался подобных рекомендаций. Более того, в этой же группе уровень связанных с питанием выбросов парниковых газов оказался на 18% меньше, что демонстрирует явный экологический эффект. Сама концепция PHD была разработана международной комиссией EAT-Lancet и предполагает преобладание в рационе цельнозерновых культур, овощей, фруктов, бобовых и орехов. Белки преимущественно предлагается получать из растительных источников, а количество красного и переработанного мяса, сладких напитков и продуктов с высоким содержанием насыщенных жиров рекомендуется минимизировать. Такой подход объединяет заботу о здоровье человека и стремление к устойчивому развитию планеты. Руководитель исследования доктор Соломон Совах (Solomon Sowah) отметил, что ученые стремились восполнить пробел в данных о влиянии диеты PHD на заболеваемость диабетом именно в европейской популяции. По его словам, полученные результаты ясно показывают, что рацион, основанный на растительных продуктах и цельных злаках, при одновременном ограничении мяса и сахара, связан с более низким риском диабета и меньшими углеродными выбросами. Соавтор исследования профессор Нита Форуи (Nita Forouhi) подчеркнула, что подобные выводы должны стать сигналом не только для отдельных людей, но и для политиков. Сбалансированная растительная диета, по ее словам, способна приносить двойную выгоду - укреплять здоровье населения и снижать негативное воздействие продовольственной системы на климат. Однако для этого необходимы совместные усилия общества, бизнеса и государства. Авторы подчеркивают, что их данные указывают на статистическую связь, а не на прямую причинно-следственную зависимость. Тем не менее они убеждены, что растительные рационы обладают значительным потенциалом и в сфере профилактики диабета, и в вопросах снижения экологической нагрузки.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025