Нов начин за вплитане на светлина и звук

Това заплитане е устойчиво на външен шум

Offnews Последна промяна на 26 ноември 2024 в 00:00 2841 0

вплетена лазерна светлина

Кредит Alexandra Genes
Концепция на художник за вплетена лазерна светлина с пътуваща звукова вълна в интегриран фотонен вълновод.

Нов ефективен метод за вплитане на фотони с акустични фононие разработен от учени от Института "Макс-Планк" за наука за светлината (MPL). Този нов подход е важен за  нововъзникващите квантови технологии като защитени квантови комуникации и квантови изчисления. Изследователите демонстрират, че техният метод на вплитане е устойчив на външен шум, често срещано затруднение за квантовите технологии.

Квантовото вплитане е феномен, при който частиците се свързват помежду си, така че състоянието на едната частица моментално повлияе върху състоянието на другата, дори на огромни разстояния. Това явление е от решаващо значение за много квантови технологии, позволяващи сигурни комуникации и усъвършенствани квантови изчисления.

Фотоните, като кванти на светлината, са идеални за предаване на квантова информация поради бързото им разпространение. Един установен метод за постигане на вплитане е използването на нелинейна оптика за вплитане на двойки фотони.

Учените се заемат със задачата да вплитат много различни обекти, като пътуващи звукови вълни (фонони ) и оптични фотони. Те разработват схема за оптоакустично вплитане, базирана на разсейването на Брилуен. Този метод е изключително устойчив, което го прави подходящ за интегриране в системи за квантова обработка на сигнали и способен да функционира при високи температури на околната среда.

Айнщайн нарича квантовото вплитане "призрачно действие от разстояние" заради привидно загадъчната му природа. То свързва частиците, така че техните състояния се свързват мигновено, дори когато са разделени от огромни разстояния.

Това явление интригува учените, тъй като се противопоставя на нашата интуиция как работят основните закони на природата. Квантовото вплитане е от съществено значение за нововъзникващите квантови технологии, особено в оптичната област. Фотонното вплитане е от решаващо значение за сигурните квантови комуникационни методи и квантовите изчислителни схеми.

Фотоните, въпреки че са от съществено значение за много квантови приложения, са непостоянни, което подтиква търсенето на алтернативи в области като квантовата памет и квантовите ретранслаторни системи. Една алтернатива е акустичната област, където квантите могат да се съхраняват в акустични вълни. Учени от Института Макс-Планк за наука за светлината (MPL) демонстрират ефективен метод за вплитане на фотони с акустични фонони.

Вплитането възниква чрез оптичния нелинеен ефект, известен като разсейване на Брилуен-Манделщам, който свързва кванти при различни енергийни мащаби. Изследователите показват, че тази схема на вплитане може да работи при много по-високи температури (в десетки келвини) от традиционните методи, които често изискват скъпо оборудване като хладилници за разреждане.

Този напредък, съчетан с потенциала за интегриране в оптични влакна или фотонни чипове, прави този подход много обещаващ за съвременните квантови технологии.

Справка: Changlong Zhu et al., Optoacoustic Entanglement in a Continuous Brillouin-Active Solid State System, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.203602

Източник: A new way of entangling light and sound, ТechЕxplorist

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !