Розроблено та експериментально перевірено метод відновлення квантової заплутаності

Вчені Російського квантового центру розробили метод відновлення квантової заплутаності, перевіривши його експериментально. Результати досліджень опубліковані в журналі Nature Photonics, повідомляє Lenta.ru з посиланням на прес-реліз РКЦ.

В якості джерела заплутаних фотонів в експерименті використовувався нелінійний кристал титанил-фосфату калію з періодичної доменної структури. На нього подавалися пикосекундные імпульси світла, які генерував титаново-сапфіровий лазер. В результаті в кристалі народжувалися заплутані пари фотонів, які фізики відправляли в два різних оптичних каналу.

В одному з них світло піддавався 20-кратному ослабленню за допомогою затемненого скла, в результаті чого рівень заплутаності падав майже до нуля. Це відповідає рівню втрат в 65 кілометрах звичайного оптичного кабелю.

Після цього вчені піддавали цей канал особливої процедури підсилення, відновлення квантові властивості світла до тих, які мали місце до втрат. Процедура полягає в змішуванні світлового імпульсу в каналі з «допоміжним» поодиноким фотоном на светоделительной пластині – частково пропускає світло дзеркалі. На одному з виходів светоделителя ставилося детектор одиночних фотонів. Якщо цей детектор «клацає», це означає, що фотон як увійшов у дільник, так і вийшов. При цьому в силу квантової інтерференції стан другого вхідного імпульсу светоделителя змінюється в бік «посилення» його квантових властивостей.

Дослідники назвали виявлене явище квантовим каталізом, тому що «допоміжний» фотон, подібно хімічним каталізатору, сам в реакції не бере участь, але змінює стан світла в іншому каналі.

Результати вчених РКЦ можуть знайти застосування в створенні квантового повторювача – пристрою, здатного відновлювати втрати квантової інформації при передачі по волоконно-оптичних лініях зв’язку. Робота російських фізиків розширює можливості квантової зв’язку та квантової криптографії.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *