Фотоны сложной формы для развития квантовых технологий будущего

Поскольку цифровая революция стала мейнстримом, квантовые вычисления и квантовая коммуникация занимают все большее место в общественном сознании.

Усовершенствованные технологии измерения, обеспечиваемые квантовыми явлениями, и возможность научного прогресса с помощью новых методов вызывают особый интерес у исследователей во всем мире.

Линейная оптика приносит перспективные решения для квантовых коммуникаций

Недавно два исследователя из Университета Тампере, доцент Роберт Фиклер и докторант Маркус Хиеккамяки, продемонстрировали, что двухфотонной интерференцией можно управлять практически идеальным образом, используя пространственную форму фотона. Их выводы были недавно опубликованы в престижном журнале Physical Review Letters.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"Наш доклад показывает, как сложный метод формирования света может быть использован для того, чтобы заставить два кванта света интерферировать друг с другом новым и легко настраиваемым способом", - объясняет Маркус Хиеккамяки.

Одиночные фотоны (единицы света) могут иметь очень сложные формы, которые, как известно, полезны для квантовых технологий, таких как квантовая криптография, сверхчувствительные измерения или вычислительные задачи с квантовым эффектом. Чтобы использовать эти так называемые структурированные фотоны, очень важно заставить их интерферировать с другими фотонами.

"Одной из важнейших задач практически всех квантовых технологий является улучшение способности манипулировать квантовыми состояниями более сложным и надежным способом. В фотонных квантовых технологиях эта задача включает изменение свойств одного фотона, а также интерференцию нескольких фотонов друг с другом", - говорит Роберт Фиклер, возглавляющий группу экспериментальной квантовой оптики в университете.

Продемонстрированная разработка особенно интересна с точки зрения науки о высокоразмерной квантовой информации, где на одну несущую приходится более одного бита квантовой информации. Эти более сложные квантовые состояния не только позволяют кодировать больше информации на один фотон, но также известны как более помехоустойчивые в различных условиях.

Метод, представленный исследовательским дуэтом, открывает перспективы для создания новых типов линейных оптических сетей. Это открывает путь для новых схем фотонных квантово-усиленных вычислений.

"Наша экспериментальная демонстрация объединения двух фотонов в несколько сложных пространственных форм является важным следующим шагом для применения структурированных фотонов в различных квантовых метрологических и информационных задачах", - продолжает Маркус Хиеккамяки.

Теперь исследователи намерены использовать этот метод для разработки новых методов квантового зондирования, а также для изучения более сложных пространственных структур фотонов и разработки новых подходов к вычислительным системам, использующим квантовые состояния.

"Мы надеемся, что эти результаты вдохновят на дальнейшие исследования фундаментальных пределов формирования фотонов. Наши результаты также могут послужить толчком к разработке новых квантовых технологий, например, улучшенной помехоустойчивой квантовой связи или инновационных схем квантовых вычислений, которые используют преимущества таких высокоразмерных фотонных квантовых состояний", - добавляет Роберт Фиклер. опубликовано econet.ru по материалам energyload.eu

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet