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

NVIDIA презентує три нові відеокарти. Більша продуктивність за старими цінами

Звістка про нову серію відеокарт Nvidia RTX 40 Super вразила геймерське співтовариство. Очікується, що компанія презентує три нові моделі на виставці CES 2024. Згідно з отриманою інформацією, вони обіцяють збільшену продуктивність за тих самих цін, що і у попередній лінійці. Перша модель, RTX 4070 Super, побудована на чіпі AD104 з 7168 ядрами CUDA та має […]

Дженніфер Еністон і Джим Кертіс разом, подробиці нового роману

Американська акторка Дженніфер Еністон підтвердила, що зустрічається з гіпнотерапевтом Джимом Кертісом. Зірка серіалу “Друзі” опублікувала романтичне фото з коханим у його день народження, чим остаточно підтвердила їхні стосунки, про які раніше ходили чутки. Акторка привітала Джима з 50-річчям на своїй сторінці в Instagram, підписавши світлину: “З днем народження, моє кохання. Дорогий”. На чорно-білому фото пара […]

Спікер палати представників Майк Джонсон відмовився допомагати Україні навіть під прямим тиском президента Байдена

Як повідомляє Fox News, лідер республіканців заявив, що його позиція в цьому питанні залишається незмінною: спершу США зобов’язані забезпечити безпеку на своєму південному кордоні, і тільки потім можна буде обговорювати допомогу Україні. Позиція спікера палати представників Майка Джонсона щодо України та міграційної політики “залишилася незмінною”, навіть незважаючи на тиск під час “напруженої” зустрічі в Білому […]

Екологічна тривога в Молдові: забруднення Дністра викликало нові обмеження

16 березня в Молдові ввели режим екологічної тривоги на 15 днів у зв'язку з погіршенням якості води в басейні річки Дністер. Це рішення ухвалив уряд країни після виявлення ризиків подальшого забруднення водойми. За даними моніторингу, масляна пляма з'явилася на поверхні Дністра після атаки на гідроелектростанцію в Новодністровську, вона рухається вниз за течією. В районі Наславча та Сорок зафіксо...

Одеський ресторатор Андрій Зарічанський вибудовує комунікації з одеськими елітами

Відомий одеський ресторатор Андрій Зарічанський, незважаючи на зафіксовані зв’язки  з проросійськими силами, залишається в Україні активно контактактуючи з місцевими елітами та окремими представниками силового блоку. Про це повідомляє nenka.info Нагадаємо, Андрію Зарічанському належить мережа елітних ресторанів в Одесі та Києві, серед яких “Облака”, “Риба”, “ЖАРіМЯСО”, “ЯХТА” та інші. Володіння мережею елітних ресторанів в “складному” з […]

“Ключовим пріоритетом для Китаю і США є сприяння стабільному розвитку двосторонніх відносин” – Ван Ї

Міністр закордонних справ Китаю, Ван Ї, в ході телефонної розмови з держсекретарем США, Ентоні Блінкеном, визначив розвиток здорових і стабільних відносин між Китаєм та Сполученими Штатами головним завданням на сучасному етапі для обох країн. Міністр підкреслив важливість подальшого розвитку позитивних результатів зустрічі лідерів двох країн у Сан-Франциско та вироблення спільного бачення щодо майбутніх двосторонніх відносин. […]

Японія впродовж 10 років буде допомагати Україні

Японія укладе з Україною угоду про 10-річний план з надання допомоги, – NHK Токіо надасть Києву підтримку у сфері безпеки та оборони, зокрема поставить нелетальне обладнання, допоможе з лікуванням поранених військових, сприятиме розвідці, а також надасть гуманітарну допомогу. За інформацією телеканала, прем’єр-міністр Японії Фуміо Кісіда і Володимир Зеленський підпишуть угоду на саміті G7 в Італії.

Після землетрусів в Егейському морі Туреччина готується до можливого цунамі

У прибережних районах Туреччини розгорнуто систему сирен для попередження про можливе цунамі після серії землетрусів в Егейському морі. Спеціальні групи Управління з питань запобігання катастрофам і надзвичайним ситуаціям Туреччини (AFAD) прибули до регіону Бодрума, а також у прибережні міста Сеферіхісар, Дідім і Датча. За даними AFAD, останній землетрус стався за 140 км від берегів Туреччини […]