Открытие запутанности в частотной области может повлиять на квантовое зондирование и квантовую связь

Инсайдерская информация

• Ученые представили форму квантовой запутанности, известную как запутанность числа фотонов в частотной области.
• Частотный светоделитель используется для изменения частоты отдельных фотонов с вероятностью успеха 50%.
• Ученые сообщают, что это открытие потенциально повлияет на все: от квантового зондирования до безопасных сетей связи.
• Изображение предоставлено: Донджин Ли, Вончхоль Шин, Себа Пак, Джунёп Ким и Хидык Шин

ПРЕСС-РЕЛИЗ — Ученые представили революционную форму квантовой запутанности, известную как запутанность числа фотонов в частотной области. Этот скачок в квантовой физике включает в себя инновационный инструмент под названием частотный светоделитель, который обладает уникальной способностью изменять частоту отдельных фотонов с вероятностью успеха 50%.

В течение многих лет научное сообщество углублялось в проблему запутанности чисел и путей фотонов в пространственной области, которая является ключевым игроком в области квантовой метрологии и информатики. Эта концепция включает в себя фотоны, расположенные по особой схеме, известной как ПОЛДЕНЬНЫЕ состояния, где они либо все находятся на том или ином пути, что позволяет использовать такие новаторские приложения, как получение изображений со сверхвысоким разрешением, превосходящее традиционные ограничения, усовершенствование квантовых датчиков и разработку алгоритмы квантовых вычислений, разработанные для задач, требующих исключительной фазовой чувствительности.

В новой статье, опубликованной в Наука и применение света, группа ученых под руководством профессора Хидыка Шина из факультета физики Пхоханского университета науки и технологий, Корея, разработала запутанные состояния в частотной области — концепцию, похожую на состояния ПОЛДЕНЬ в пространственной области, но с существенным изменением: вместо того, чтобы фотоны распределялись между двумя путями, они распределяются между двумя частотами. Это достижение привело к успешному созданию двухфотонного состояния NOON в одномодовом волокне, продемонстрировав способность выполнять двухфотонную интерференцию с удвоенным разрешением по сравнению с однофотонным аналогом, что указывает на замечательную стабильность и потенциал для будущих приложений. .

«В нашем исследовании мы трансформируем концепцию интерференции, возникающей между двумя пространственными путями, в ситуацию, возникающую между двумя разными частотами. Этот сдвиг позволил нам направить оба компонента цвета через одномодовое оптическое волокно, создав беспрецедентно стабильный интерферометр», — добавил Донджин Ли, первый автор этой статьи.

Это открытие не только обогащает наше понимание квантового мира, но и создает основу для новой эры в квантовой обработке информации в частотной области. Исследование запутанности в частотной области сигнализирует о многообещающих достижениях в области квантовых технологий, потенциально влияющих на все: от квантового зондирования до безопасных сетей связи.

2024-04-29 15:05:40


1714403622
#Открытие #запутанности #частотной #области #может #повлиять #на #квантовое #зондирование #квантовую #связь