Квантовые переключатели, управляемые единичными фотонами

02.05.2014

Ученые-физики из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета под руководством Михаила Лукина разработали квантовые переключатели, которыми можно управлять посредством единичных фотонов.

Ученые в своей работе впервые создали схему, которая позволяет произвести интеграцию квантового переключателя в оптическую сеть. Эта сеть может быть объединена с другими подобными узлами. Фактически, это первая работа, в которой ученым удалось добиться очень большого прогресса в масштабируемости подобных квантовых технологий.

Ученым удалось привести атом в особое квантовое состояние, которое характеризуется некоторой суперпозицией волновых функций. Благодаря такому положению атом может находиться как во включенном, так и в выключенном состояниях, что зависит от его взаимодействия с фотоном. Один атом можно регулировать одним фотоном, и, как заявляют ученые, подобные атомы возможно объединять в системы.

С этой целью ученые поместили отдельные атомы в вакуумную камеру, охладили их до температуры, близкой к абсолютному нулю, после чего перемещали атом на нанометровые расстояния при помощи оптического пинцета. После этого исследователи облучали атом фотонами для получения указанного выше квантового состояния специального вида - они изменяли квантовую фазу, управляя его выключением и включением при помощи единичного фотона.

По мнению авторов, их наработки вряд ли будут востребованы в настольных компьютерах, однако они должны оказаться полезными для волоконно-оптических сетей, в которых используется квантовая криптография.

<< Назад: Новые купольные IP-камеры Panasonic 03.05.2014

>> Вперед: Блоки питания Sharkoon WPM Bronze 02.05.2014

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 Сверхяркий фонарик Nitecore EDC25 17.04.2024 Когда дело доходит до необходимости света в темное время суток или в условиях низкой освещенности, надежный фонарик становится настоящим спасением. Один из последних выпусков фонариков от компании Nitecore, EDC25, привлекает внимание своим компактным дизайном и мощным светом. Фонарик Nitecore EDC25 представляет собой идеальное решение для тех, кто ищет компактный и легкий источник света для повседневного использования. Сочетая в себе невероятную яркость и удобство, этот фонарик легко помещается в карман, но при этом способен осветить большие расстояния. Фонарик имеет размеры всего 13,8 х 3 х 1,4 см и весит всего 104 грамма, что делает его идеальным для ношения с собой в кармане или сумке. Его корпус изготовлен из углеродного волокна с алюминиевыми вставками, обеспечивая прочность и легкость в использовании. Основой являются два светодиода NiteLab UHi 20, обеспечивающие максимальную яркость в 3000 люмен и пиковую интенсивность луча до 22 500 кд. Это позволяет фонарику освещать расстояние до 300 метров, делая его идеальным для различных задач в условиях недостаточной освещенности. Функциональность фонарика дополняется двумя кнопками для управления. Одна кнопка отвечает за включение, выключение и регулировку яркости, а вторая позволяет быстро активировать максимальную яркость или режим стробоскопа для экстренных ситуаций. С внутренним аккумулятором на 1700 мАч фонарик способен работать до 55 часов на минимальной яркости или до полутора часов на максимальной яркости. Подзарядка осуществляется через разъем USB-C, что делает его удобным в использовании. Для удобства пользователей индикатор на корпусе показывает уровень заряда. Комплектация включает кабель для подзарядки и паракордовый шнур с карабином, обеспечивая полную готовность к использованию.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025