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

Физики МФТИ оценили вероятность квантового распада Вселенной

Физики МФТИ оценили вероятность квантового распада Вселенной

Интенсивный спорт подавляет иммунитет через гормоны стресса и воспаление

Интенсивный спорт подавляет иммунитет через гормоны стресса и воспаление

Ученые раскрыли, почему диабетикам и гипертоникам так сложно соблюдать диету

Ученые раскрыли, почему диабетикам и гипертоникам так сложно соблюдать диету

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Ученые Стаффордширского университета раскрыли тайну проклятия мумий

Ученые Стаффордширского университета раскрыли тайну проклятия мумий

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Ученые России и Китая создают «прививку» для растений, заменяющую тонны химикатов

Ученые России и Китая создают «прививку» для растений, заменяющую тонны химикатов

Гибридный ИК-сенсор работает как тепловизор и фотоприемник одновременно

Гибридный ИК-сенсор работает как тепловизор и фотоприемник одновременно

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре