Рассеянный свет может очищать квантовые системы, а не разрушать их. Разработанная методика позволяет получать намного более чистые потоки одиночных фотонов, что критически важно для эффективного функционирования квантовых компьютеров и надежной зашифрованной связи.
Ученые из Университета Айовы предложили инновационный метод очистки фотонов, позволяющий повысить надежность и безопасность оптических квантовых технологий. Улучшив механизм генерации единичных частиц света, специалисты надеются устранить ключевые ограничения существующих квантовых систем, пишет ScienceDaily.
Главная цель состояла в преодолении двух ключевых трудностей, возникающих при формировании стабильного потока одиночных фотонов, необходимого для работы фотонных квантовых компьютеров и защищенных сетевых коммуникаций. Первая проблема связана с эффектом лазерного рассеяния. Во время взаимодействия лазера с атомом, предназначенного для стимулирования выброса фотона, возникают нежелательные фотоны, ухудшающие качество передачи аналогично случайным электрическим шумам в обычных цепях. Второе ограничение обусловлено непредсказуемым поведением атома, который иногда выбрасывает сразу несколько фотонов одновременно, нарушая строгий временной порядок, требуемый для выполнения квантовых операций.
В новом исследовании физики обнаружили неожиданную связь между двумя проблемами. Эксперимент показал, что спектральные характеристики и формы волн множества фотонов практически совпадают с характеристиками исходного лазерного излучения. Таким образом, исследовательская группа пришла к выводу, что правильное согласование сигналов позволит добиться эффекта взаимной компенсации. Рассеянное лазерное излучение, ранее считавшееся источником помех, теперь может стать эффективным инструментом подавления нежелательных фотонов.
Источник: hi-tech.mail.ru