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

Пенсійний фонд починає виплати компенсацій за розміщення ВПО

З січня 2025 року Пенсійний фонд України розпочинає виплати компенсацій громадянам, які безкоштовно надають житло внутрішньо переміщеним особам (ВПО). Це передбачено списками, наданими Міністерством розвитку громад та територій України. Згідно з ухваленою Кабінетом Міністрів постановою №1544 від 31 грудня 2024 року, Пенсійний фонд також почне розгляд заяв від нових заявників і ухвалювати рішення про призначення […]

Тіна Кунакі заінтригувала фото іспанського актора, з яким їй приписують новий роман

Модель Тіна Кунакі викликала цікавість шанувальників, опублікувавши фотографії із іспанським актором і фотографом Віктором Сантьяго. Ці фото підкреслюють близькі стосунки між ними, а чутки про можливий роман набирають обертів. На знімках, які Кунакі розмістила у своєму фотоблозі, можна побачити їхні прогулянки містом і відвідування ресторанів у Парижі. У одному з ресторанів пара провела вечір, залишаючи […]

Китай допомагає РФ бойовими дронами

Китай залишається головним постачальником товарів подвійного призначення для Російської Федерації, що дозволяє Москві продовжувати війну проти України. Зокрема, КНР забезпечує Росію компонентами для виробництва безпілотників або ж постачає повністю готові бойові дрони. Про це заявив речник Єврокомісії Ануар Ель Ануні під час брифінгу в Брюсселі 27 лютого. За його словами, Європейський Союз глибоко занепокоєний такою […]

Хто може претендувати на пенсію померлого в Україні

Пенсія померлого пенсіонера в Україні може бути виплачена його родичам, якщо вони звернуться до Пенсійного фонду України протягом 6 місяців з дня відкриття спадщини. Про це повідомляють юристи сервісу “Безоплатна правова допомога”, роз’яснюючи деталі процедури та категорії осіб, які мають право на виплати. На отримання пенсії можуть розраховувати такі родичі померлого, які відповідали певним вимогам: […]

Орнітолог б’є на сполох: хімікати вбивають ключових захисників врожаю

Популяція звичних для українців горобців стрімко скорочується. Ці непоказні, але надзвичайно корисні птахи відіграють ключову роль у підтриманні екологічного балансу — знищують комах-шкідників, захищаючи сільськогосподарські культури та лісові насадження. Про цю загрозливу тенденцію розповів орнітолог і кандидат біологічних наук Олександр Пономаренко. За його словами, на території України офіційно зафіксовано 454 види птахів із 540–560, що […]

Кіпр готується розпочати експорт газу до Європи вже у 2027 році

Кіпр готується вийти на енергетичну мапу Європи як новий постачальник природного газу вже з 2027 року. На тлі зусиль ЄС зі зменшення залежності від російських енергоносіїв країна прискорює розробку власних морських родовищ і зміцнює співпрацю з міжнародними енергетичними компаніями. Президент Кіпру Нікос Христодулідес заявив, що частина з близько 20 трлн кубічних футів газу, розвіданих у […]

Індія обігнала Китай за закупівлею російської нафти — Reuters

 Індія обійшла Китай за обсягами закупівлі російської нафти, як повідомляє Reuters з посиланням на джерела. У минулому місяці російська нафта склала 44% від загального обсягу імпорту нафти в Індію, досягнувши рекордних 2,07 млн барелів на добу. Це на 4,2% більше порівняно з червнем і на 12% більше, ніж рік тому. Цей показник перевищив обсяг імпорту […]

Трамп анонсує мита на європейські товари

Президент США Дональд Трамп заявив про намір запровадити мита на продукцію з країн Європейського Союзу. Про це він повідомив під час розмови з журналістами у Білому домі 31 січня. “Чи запроваджу я мита щодо ЄС? Ви хочете чесну відповідь чи політичну відповідь? Безумовно. ЄС жахливо з нами поводився”, — зазначив Трамп, підкресливши своє незадоволення торговельною […]