О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Украина | Свидетели Иеговы
Читайте нас:
Доступное в России зеркало Граней: https://grani-ru-org.appspot.com/Society/Science/m.69980.html

статья Впервые получены триплеты и квартеты спутанных световых квантов

Алексей Левин (Вашингтон), 13.05.2004
Профессор Цайлингер. Фото с сайта www.quantum.univie.ac.at/zeilinger/
Профессор Цайлингер. Фото с сайта www.quantum.univie.ac.at/zeilinger/
Реклама

Независимо друг от друга физики из Канады и Австрии впервые получили системы "спутанных" световых квантов, в которые объединено более двух частиц. Исследователи из Университета Торонто изготовили тройку "спутанных" фотонов, а их коллеги из Венского университета - четверку. 13 мая сообщения об этих экспериментах появились на страницах журнала Nature.

Возможность существования "спутанных" квантовых ансамблей с любым числом частиц естественным образом следует из общих принципов квантовой механики, однако с точки зрения классической физики она кажется фантастикой чистой воды. "Спутанными" (так на русский язык чаще всего переводят английский термин entangled) называют квантовые объекты, поведение которых настолько скоррелировано, что изменения, происходящие с одной частью системы, немедленно "сказываются" на состоянии другой ее части, даже если она находится в совсем иной области пространства. Другими словами, "спутанные" частицы как бы мгновенно взаимодействуют друг с другом вне зависимости от дистанции между ними. Альберт Эйнштейн утверждал, что квантовая механика ошибочна именно потому, что она допускает подобное "призрачное" (как он сам его называл) взаимодействие на расстоянии. Тем не менее, реальность квантового "спутывания" давно доказана экспериментально. Более того, такое "спутывание" уже нашло вполне практическое применение в устройствах для передачи кодированной информации, полностью защищенной от несанкционированного доступа (этот метод называют квантовой криптографией). И теоретические, и экспериментальные исследования, связанные с созданием квантового компьютера, также базируются на использовании "спутанных" состояний.

Профессор Стайнберг. Фото с сайта www.physics.utoronto.ca/~aephraim/aephraim.html Вплоть до последнего времени физики получали лишь бинарные состояния этого рода - такие как пары "спутанных" фотонов, электронов или же ионов. В феврале прошлого года сотрудники Мичиганского университета заявили, что им впервые удался эксперимент, в результате которого возникли триады "спутанных" электронов. А вот теперь, как следует из статей в Nature, очередь дошла и до световых квантов. Физики из Торонто, возглавляемые профессором Стайнбергом, изготовили пару "спутанных" фотонов, поляризованных в различных направлениях, а затем добавили к ней дополнительный квант со своей собственной поляризацией. Венские ученые, Антон Цайлингер и его коллеги, изготовили две подобных пары и сформировали из них фотонный "квартет".

В ходе этих экспериментов ученые подтвердили важный теоретический вывод квантовой оптики. "Спутыванию" подлежат лишь фотоны с одинаковыми длинами волн. "Спутанная" тройка таких фотонов взаимодействует с макроскопическими объектами как единый квант света, длина волны которого в три раза меньше первоначальной. Это положение справедливо для любого количества N фотонов - их длина волны уменьшается в N раз. Из этого следует, что посредством "спутанных" фотонов можно производить более точные измерения и плотнее паковать информацию, чем с помощью таких же, но одиночных световых квантов.

Источники:

M. W. Mitchell, J. S. Lundeen & A. M. Steinberg
Super-resolving phase measurements with a multiphoton entangled state
Nature 429, 161 - 164 (13 May 2004)

Philip Walther, Jian-Wei Pan, Markus Aspelmeyer, Rupert Ursin, Sara Gasparoni & Anton Zeilinger
De Broglie wavelength of a non-local four-photon state
Nature 429, 158 - 161 (13 May 2004)

Алексей Левин (Вашингтон), 13.05.2004


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама



Выбор читателей