Физики перевернули кота Шрёдингера с ног на голову

Исследователи разработали новаторский метод выполнения дробного преобразования Фурье оптических импульсов с использованием квантовой памяти. Это уникальное достижение включало в себя реализацию преобразования состояния "кота Шредингера", имеющее потенциальное применение в телекоммуникациях и спектроскопии.

Физики перевернули кота Шрёдингера с ног на голову

Группа исследователей с физического факультета Варшавского университета, сотрудничая с экспертами из Центра квантово-оптических технологий QOT, разработала инновационный метод для оптического выполнения дробного преобразования Фурье, используя квантовую память. Это значительное достижение, не имеющее аналогов в мире, поскольку впервые команда успешно реализовала этот процесс в системе такого рода. Результаты их исследований были опубликованы в престижном журнале Physical Review Letters. В своей работе, ученые провели эксперименты с использованием двойного оптического импульса, также известного как состояние "кота Шредингера".

Свет и волны обладают характерными характеристиками, такими как длительность и частота импульса (цвет света). Однако эти свойства связаны между собой через операцию, называемую преобразованием Фурье, которая переводит описание волны во времени в описание ее спектра в частотной области.

Дробное преобразование Фурье представляет собой расширение классического преобразования Фурье, позволяющее частично перейти от временного описания волны к частотному. По сути, это можно представить как вращение распределения во времени-частотной области, такое как хроноциклическая функция Вигнера.

Такие преобразования имеют большое значение для создания спектрально-временных фильтров, которые могут быть использованы для уменьшения шумов, а также для создания алгоритмов, способных различать импульсы разных частот с более высокой точностью, чем традиционные методы. Это особенно важно для спектроскопии, которая помогает исследовать химические свойства веществ, и для телекоммуникаций, где требуется передача и обработка информации с высокой точностью и скоростью.

Исследователи использовали квантовую память, основанную на облаке атомов рубидия, для обработки сигнала. Память помещена в магнитооптическую ловушку и охлаждена до температуры близкой к абсолютному нулю. Время и частота преобразовывались с использованием временной и частотной "линз", что позволило хранить компоненты разных частот в разных частях облака атомов.

Этот метод разработанный в Варшавском университете, обладает выдающейся гибкостью, позволяя реализовать такие линзы в широком диапазоне параметров и программируемо. Двойной оптический импульс, известный своей склонностью к декогеренции, был успешно исследован и обработан, несмотря на свою сложность.

Этот метод, хотя и требует дополнительных исследований и сопоставлений с другими параметрами, может иметь важное значение для развития оптических приемников в современных сетях, включая оптические спутниковые каналы. Разработанный квантовый световой процессор позволяет эффективно находить и тестировать новые протоколы.

Читайте также

Антарктический лед сохранил след движения Солнечной системы через межзвездное облако

Антарктический лед сохранил след движения Солнечной системы через межзвездное облако

«Розовый шум» во время сна усиливает очистку мозга: новое исследование MIT

«Розовый шум» во время сна усиливает очистку мозга: новое исследование MIT

Травля медведей была привезена в Англию норманнами

Травля медведей была привезена в Англию норманнами

Китовая акула проплыла 54 700 км за 10 лет

Китовая акула проплыла 54 700 км за 10 лет

Эволюция – не слепой случай: ученые обнаружили скрытый «компас» в геноме

Эволюция – не слепой случай: ученые обнаружили скрытый «компас» в геноме

«Оземпик» продлил жизнь старым мышам на 100 дней

«Оземпик» продлил жизнь старым мышам на 100 дней

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Вспышка сверхновой типа Ia поможет уточнить масштаб Вселенной

Вспышка сверхновой типа Ia поможет уточнить масштаб Вселенной

В России создали дешевые стеклянные чипы для производства нанолекарств

В России создали дешевые стеклянные чипы для производства нанолекарств

Сушеные овощи после обработки обрели полезные свойства свежих продуктов

Сушеные овощи после обработки обрели полезные свойства свежих продуктов

Бетон с набором прочности за 2–4 часа ускорит ремонт дорог

Бетон с набором прочности за 2–4 часа ускорит ремонт дорог