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

Ученые выяснили, что Средиземное море быстро теплеет и становится солонее на глубине до 4 км

Ученые выяснили, что Средиземное море быстро теплеет и становится солонее на глубине до 4 км

Коктейли из антител могут направлять вирусы в эволюционные тупики

Коктейли из антител могут направлять вирусы в эволюционные тупики

Две области мозга борются друг с другом перед рискованным решением

Две области мозга борются друг с другом перед рискованным решением

«Квантум Парк» начал продажи квантовых компьютеров для научных центров

«Квантум Парк» начал продажи квантовых компьютеров для научных центров

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

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?

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Марсоход Curiosity обнаружил на Марсе необычные неглубокие ямы

Марсоход Curiosity обнаружил на Марсе необычные неглубокие ямы

США впервые официально подтвердили размещение оружия в космосе

США впервые официально подтвердили размещение оружия в космосе

Minecraft портировали на PlayStation 2 с 32 МБ оперативной памяти

Minecraft портировали на PlayStation 2 с 32 МБ оперативной памяти

Ученые предложили искать следы древних инопланетных технологий в лунной пыли

Ученые предложили искать следы древних инопланетных технологий в лунной пыли