Популярно

квантовая оптика

11
Квантовая оптика — раздел физики, изучающий взаимодействие света и вещества в режиме, когда квантовые эффекты становятся определяющими. В отличие от классической оптики, где свет описывается электромагнитными волнами, здесь он рассматривается как поток фотонов. Эксперименты достигают контроля на уровне одиночных квантов, демонстрируя такие явления, как антигруппировка фотонов (фотоны избегают приходить парами) и сжатый свет (подавленные квантовые шумы в одной из характеристик). На практике это ведёт к квантовой криптографии и высокоточным интерферометрам.

История

Всё началось с изобретения лазера в 1960 году Чарлзом Таунсом и его коллегами. Лазер дал чистый поток одинаковых фотонов, что позволило ставить опыты с одной частицей. Позже Ален Аспе в 1980-х показал реальность квантовой запутанности фотонов.

Как работает

Представь, что ты стреляешь из светового пистолета одиночными пульками-фотонами. Попадая в специальный кристалл, одна пулька иногда распадается на две запутанные поменьше. Если одну послать другу, а другую оставить себе, то, измерив свою, ты мгновенно узнаешь, что получил друг, — даже без звонка. Так работает квантовая связь.

💡 Существует свет, 'тише' абсолютной темноты — сжатый вакуум, в котором квантовые флуктуации поля могут быть меньше, чем в пустом пространстве.
Связи в графе знаний 1
Учёные
Alain AspectCharles Townes
Связанные теги
когерентное состояниеинтерференциялазерфотонполяризацияквантовая запутанностьквантовое зондированиеквантовый симулятор
Законы
эффект Хонга — У — Мандела

Статьи по теме

Квантовые долги: когда фотон присутствует отрицательно

Физики впервые операционально измерили, как одиночный фотон физически распределяется между двумя путями интерферометра. Оказалось, что в порту с деструктивной интерференцией возникает «сверхлокализация»: вероятность присутствия в одном плече превышает единицу, а в другом становится отрицательной, сл
arXiv:2505.00336v2 · 2025-05-01

Симфония мнимых частот: квантовый распад перевёрнутой ямы

Классическая частица скатывается с вершины холма, подталкиваемая гравитацией; её квантового двойника сталкивает вниз сам принцип неопределённости. Новая работа даёт строгое решение для перевёрнутой потенциальной ямы: энергия становится чисто мнимой, E = iℏω(n+½), а состояния экспоненциально распадаю
arXiv:2505.00475v2 · 2025-05-01

Свет в криостате: как несовершенные преобразователи строят квантовые мосты

Сверхпроводниковые квантовые компьютеры упираются в проблему охлаждения: одиночный криостат не вместит миллионы кубитов. Выход — оптические каналы, но для них нужны микроволново-оптические преобразователи, которые пока далеки от идеала. Авторы показали, что благодаря протоколам с обратной связью, па
arXiv:2505.00542v1 · 2025-05-01

Квантовая симфония из шума: как спонтанное излучение рождает запутанность

Вопреки устоявшемуся мнению о спонтанном излучении как о некогерентном процессе, разрушающем квантовую запутанность, группа физиков теоретически продемонстрировала возможность генерации почти идеальной бипартитной запутанности между двумя яркими световыми полями. В основе схемы — четырёхуровневая ат
arXiv:2505.00919v1 · 2025-05-01

Квантовый камертон: шум ускоряет поиск одиночных эмиттеров

Лобовой пересчёт фотонов от одиночного эмиттера увязает в шумах, как лопатой копать тоннель. Но введите опорный когерентный луч и запустите квантовую интерференцию — и картина резко меняется: чем грязнее среда, тем быстрее выносится вердикт. Расширенный эффект Хонга–У–Манделя с байесовским тестирова
arXiv:2505.00950v2 · 2025-05-02

Ридберговский вальс: как танец потерь обостряет квантовое чутьё

Квантовые сенсоры на ридберговских атомах способны улавливать ничтожные электромагнитные поля, но оптическое считывание обычно губит почти все сигнальные фотоны. Физики из Варшавы пошли наперекор очевидности и намеренно усилили нелинейные потери через диполь-дипольные столкновения возбуждений. Это п
arXiv:2505.01506v2 · 2025-05-02

Стеклянный ткацкий станок для света: точность 99,7% на 24 квантовых нитях

Исследователи из Ephos и Миланского политехнического института вписали в стекло 24-модовый универсальный фотонный процессор, используя фемтосекундные лазеры как иглу швейной машинки. Прибор, работающий на длине волны 925 нм — идеальной для однофотонных источников на квантовых точках, — управляется м
arXiv:2505.01609v2 · 2025-05-02

Семь жизней фотона: исключительные точки управляют спонтанным излучением

Объединив ниобат лития и арсенид галлия, учёные создали чип. В нём квантовые точки взаимодействуют с модами микрорезонатора, а электрооптическая настройка фазы обратной связи выводит систему в исключительную точку. В этой сингулярности две моды сливаются, и спектральная плотность состояний меняет фо
arXiv:2505.05490v1 · 2025-05-02

Немая струна гравитации: охота на κ

Слабый принцип эквивалентности проверен с фантастической точностью, но всегда с заземлёнными образцами — словно одна струна гравитационной скрипки намеренно заглушена. Параметр κ количественно описывает, зависит ли ускорение от электрического заряда: это отношение разницы ускорений к разнице удельны
arXiv:2605.12246v2 · 2026-05-12