Создан «почти идеальный» источник запутанных фотонов для квантовой связи

Физики использовали квантовые точки, встроенные в нанопроволку, для генерации запутанных пар фотонов.

Исследователи из Института квантовых вычислений Университета Ватерлоо продемонстрировали метод создания «практически идеальных» пар запутанных фотонов с помощью полупроводниковых квантовых точек. Метод подойдет для квантового распределения ключей в защищенных сетях квантовой связи.

Запутанные фотоны — это частицы света, состояния которых остаются взаимозависимыми на больших расстояния. Исследователи объединили две технологии, удостоенные Нобелевских премий — создания запутанных фотонов и управления квантовыми точками, чтобы оптимизировать формирования связанных состояний у световых частиц.

Встраивая полупроводниковые квантовые точки в нанопроволоку, исследователи создали источник, который создает почти идеальные запутанные фотоны в 65 раз эффективнее, чем это удавалось ранее. Возбуждая источник лазерами, физики могли генерировать запутанные пары в нужный момент. Затем исследователи использовали детекторы одиночных фотонов высокого разрешения, чтобы повысить степень запутанности.

Источник запутанных фотонов — квантовая точка на основе индия, встроенная в полупроводниковую нанопроволоку (слева), и визуализация того, как запутанные фотоны эффективно извлекаются из нанопроволоки. Изображение: University of Waterloo

Системы с квантовыми точками традиционно сталкивались с проблемой расщепления тонкой структуры, которая приводит к колебаниям запутанного состояния с течением времени, объясняют ученые. Они преодолели проблему, объединив квантовые точки с очень быстрой и точной системой обнаружения.

По сути, мы получили временную метку того, как выглядит запутанное состояние в каждой точке во время колебаний, идеальную запутанность.

Маттео Пеннаккиетти, соавтор исследования

Чтобы продемонстрировать возможности применения технологии, используя новый источник запутанности на основе квантовых точек, исследователи смоделировали квантовое распределение ключей. Анализ показал, что источник на основе квантовых точек имеет перспективы в будущем безопасных квантовых коммуникаций.

Сочетание высокой степени запутанности и высокой эффективности необходимо для интересных приложений, таких как квантовое распределение ключей или квантовые повторители, которые призваны расширить расстояние безопасной квантовой связи до глобального масштаба или связать удаленные квантовые компьютеры.

Майкл Реймер, профессор Института квантовых вычислений Университета Ватерлоо и соавтор исследования

Читать далее:

Огромную акулу-химеру нашли в Таиланде: ее предкам 400 млн лет

Опубликованы кадры с роботом, который общается и не отвлекается

Мертвому мужчине на 10 дней пересадили печень свиньи

Изображение на обложке: University of Waterloo

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука