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

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Математик улучшил алгоритм поиска кратчайших путей спустя почти 30 лет

Математик улучшил алгоритм поиска кратчайших путей спустя почти 30 лет

Квантовая теория не позволяет рациональным наблюдателям «согласиться не соглашаться»

Квантовая теория не позволяет рациональным наблюдателям «согласиться не соглашаться»

Физик допустила возможность передачи информации между параллельными мирами

Физик допустила возможность передачи информации между параллельными мирами

Физики открыли новый тип переходного излучения в спиральных метаматериалах

Физики открыли новый тип переходного излучения в спиральных метаматериалах

Ученые раскрыли тайну задержки британского поезда из-за солнечной бури 178 лет спустя

Ученые раскрыли тайну задержки британского поезда из-за солнечной бури 178 лет спустя

Под крупнейшей пустыней Китая обнаружили два крупных источника подземных вод

Под крупнейшей пустыней Китая обнаружили два крупных источника подземных вод

Ученые оцифровали поведение жидкости внутри 3D-печатных конструкций

Ученые оцифровали поведение жидкости внутри 3D-печатных конструкций

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?

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Gemini во время тестирования взломала системы трех реальных компаний

Gemini во время тестирования взломала системы трех реальных компаний

Осеннее равноденствие наступит 23 сентября, но день и ночь не будут равны

Осеннее равноденствие наступит 23 сентября, но день и ночь не будут равны

На Марсе хотят добывать ракетное топливо из CO2

На Марсе хотят добывать ракетное топливо из CO2

Ученые ТПУ превратили пластиковый мусор в ценные сорбенты

Ученые ТПУ превратили пластиковый мусор в ценные сорбенты