Як поєднання світла та звуку може змінити квантові технології

Квантова заплутаність — це одне з найзагадковіших явищ квантової фізики, яке збурює уяву не лише науковців, а й широкої аудиторії. Заплутаність дозволяє частинкам, навіть якщо вони знаходяться на величезній відстані одна від одної, миттєво впливати на стан одна одної, що відкриває неймовірні перспективи для квантових технологій. До теперішнього часу цей феномен використовувався головно для частинок одного типу, таких як фотони. Однак нещодавно вчені зуміли досягти квантової заплутаності між двома зовсім різними частинками — фотоном і фононом.

У своїй роботі фізики запропонували нову форму квантової заплутаності, яку вони назвали оптоакустичною заплутаністю. Вона поєднує фотони (кванти світла) та фонони (кванти звукових коливань). Це дуже важливий крок для розвитку квантових технологій, оскільки дозволяє створювати стійкіші квантові системи, які можуть витримувати більший рівень шуму — однієї з основних проблем, з якими стикаються квантові пристрої. Заплутування різних типів частинок — це величезний крок уперед у квантових дослідженнях. Оптоакустична заплутаність є стабільнішою порівняно з класичними фотонними заплутаними парами, оскільки фонони, як правило, менш чутливі до зовнішнього шуму. Відмінність між фотонами і фононами полягає не тільки в типі коливань (світло проти звуку), але й у швидкості їхнього руху та рівнях енергії. Це дозволяє створювати нові можливості для квантових обчислень і зв’язку, зокрема для систем, що вимагають більшої стабільності та зменшення впливу зовнішніх факторів.

Для досягнення оптоакустичної заплутаності вчені використовують процес, званий розсіюванням Бріллюена. Це явище, коли світло взаємодіє із звуковими хвилями в матеріалі, що виникають під впливом тепла атомів. За допомогою лазерного імпульсу та звукових хвиль, фізики змогли викликати розсіювання, яке квантово заплутує частинки з різними енергетичними рівнями. Особливість цієї технології полягає в тому, що процес розсіювання Бріллюена можна здійснювати на чіпах, які здатні функціонувати при вищих температурах, ніж традиційно потрібно для квантових процесів, де температура наближається до абсолютного нуля (мінус 273 °C). Це робить технологію значно доступнішою та менш затратною.

Технології на основі квантової заплутаності вже активно використовуються в різних галузях, таких як квантове зберігання даних, квантовий зв’язок і квантова телепортація. Оптоакустична заплутаність має потенціал зробити ці технології більш ефективними, стійкими та доступними для практичного використання. Завдяки своїй здатності витримувати більше шуму і працювати при вищих температурах, вона може стати основою для розробки нових поколінь квантових обчислювальних пристроїв.

Незважаючи на успіхи, для остаточного підтвердження ефективності нової технології необхідно провести ще багато експериментів. Однак перші результати вже обіцяють великий потенціал, особливо для квантових технологій, де стабільність і захист від шуму є критичними для практичного застосування.

Поділитися:

АКТУАЛЬНО

ЦІКАВЕ ЗА ТЕМОЮ
У ФОКУСІ

Україна скликає переговори радників з безпеки

Україна спільно з країнами-партнерами готує термінову зустріч радників з питань безпеки, яка має відбутися вже у четвер, 7 серпня. Про це повідомляє видання LIGA.net з посиланням на джерело в українських дипломатичних колах. Основна мета переговорів — скоординувати позиції держав після дипломатичної активності Сполучених Штатів Америки, зокрема візиту спецпосланця президента США Стіва Віткоффа до Москви, а […]

Південна Корея перегляне питання постачання зброї в Україну

Південна Корея планує переглянути питання постачання зброї в Україну, зазначає Yonhap News Agency, посилаючись на висловлення представника президента. Це оголошення стало відповіддю на зростаючий міжнародний тиск у зв’язку з продовженням військових дій на сході України. Раніше Сеул офіційно утримувався від озброєння Києва. Хоча американські ЗМІ ще минулого року писали про те, що неформально Південна Корея […]

Ілон Маск не отримає офіс у Білому домі

Соратнику президента США Ілону Маску, який очолює Департамент ефективності державного управління (DOGE), було відмовлено в наданні офісу у західному крилі Білого дому. Як повідомляє The Times, його відомство розмістять у будівлі виконавчого офісу Ейзенхауера. Голова адміністрації Дональда Трампа, Сьюзі Вайлз, ухвалила рішення не надавати Маску офіс у західному крилі, оскільки, за її словами, там “не […]

ДАСУ впроваджує європейську модель контролю за міжнародними донорськими коштами

Державна аудиторська служба України (ДАСУ) планує впровадження європейської моделі фінансового контролю за міжнародними коштами, спрямованими на відновлення країни, з метою забезпечення їхньої ефективної та прозорої витрати. Про це повідомила голова ДАСУ Алла Басалаєва у публікації для «Економічної правди». Однією з ключових ініціатив є створення Євросоюзом Українського фонду (Ukrainian Facility) на суму 50 мільярдів євро протягом […]

Трамп закликає до виборів в Україні

Президент США Дональд Трамп заявив, що в Україні давно не було виборів. За його словами, у чинного глави української держави низький політичний рейтинг. Про це у вівторок, 18 лютого, він сказав під час пресконференції в Мар-а-Лаго. За словами Трампа, це не Росія вимагає проведення виборів в Україні, а це “об’єктивна ситуація”, адже виборів вже давно […]

Секрети стилю: як Кім Кардаш’ян відтворила образ принцеси Діани

44-річна американська зірка реаліті-шоу і бізнесвумен Кім Кардаш’ян стала справжньою сенсацією на гала-вечорі LACMA Art + Film Gala 2024. Зірка вийшла на червону доріжку в білій сукні з дуже відвертим декольте, підкреслюючи свою фігуру елегантним пальто кольору слонової кістки. Але особливою родзинкою її образу став аметистовий хрест з діамантами, який раніше належав принцесі Діані. Цю […]

Єрмак спростував інформацію про заміну головнокомандувача ЗСУ: що відомо

Керівник Офісу президента України, Андрій Єрмак, у інтерв’ю Наталії Мосейчук, заявив, що не має жодної інформації щодо намірів Володимира Зеленського щодо заміни головнокомандувача Збройних сил України, Валерія Залужного. Зеленський у перебігу своєї каденції провів ряд кадрових змін у військовому керівництві. Ці рухи відбувалися в рамках великої війни, де українська влада намагалася підтримувати та оптимізувати військові […]

Олімпійські ігри 2024 у Парижі завершилися

У Парижі завершуються Олімпійські ігри 2024 року, і збірна США тріумфально посіла перше місце в загальнокомандному заліку. Американські спортсмени здобули 126 медалей, серед яких 40 золотих, 44 срібних і 42 бронзові нагороди. Таким чином, Сполучені Штати зберегли свою домінуючу позицію на світовій спортивній арені. Збірна Китаю зайняла друге місце, завоювавши 91 медаль, включно з 40 […]