Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

23.11.2022
19:02

Российские ученые изготовили четырехкубитный квантовый процессор на сверхпроводниках

23.11.2022
15:29

"Как дурень с писаною тобою…" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

23.11.2022
14:49

Физики добились излучения четырехмерного света

    Для этого они связали его поляризационные степени свободы с орбитальными

    Физики из Италии и США изготовили микролазер, излучающий свет с четырехмерными свойствами. Они расширили двумерное пространство спина фотона, связав его с орбитальным моментом (закрученностью). Устройство состоит из двух кольцевых микрорезонаторов, связанных контрольными волноводами, и способно излучать любое состояние на соответствующей гиперсфере Пуанкаре. Исследование опубликовано в Nature.

    Масштабирование квантовых компьютеров — это ключевой этап, необходимый для того, чтобы эта технология начала приносить ощутимую пользу. Наиболее очевидный путь — экстенсивный — предполагает наращивание числа кубитов в процессоре. Лучше всех в этом вопросе дела идут у IBM, которая недавно отчиталась о создании 433-кубитного процессора, а к 2023 году планирует разработать 1121-кубитный вычислитель.

    Но есть и альтернативный подход. Он основан на использовании большего количества уровней в квантовом элементе, чем два уровня, которыми обладает кубит. Такие сверхбинарные квантовые единицы информации называют общим словом «кудиты», и подразделяют на кутриты (три уровня), кукварты (четыре уровня) и так далее.

    Реализация кудитов, а также трудности, которые приходится при этом преодолевать, зависят от выбранной физической платформы. Мы уже рассказывали про кутриты и кукварты на основе сверхпроводящих элементов, ионов и даже фотонов. В последнем случае, однако, используется несколько запутанных фотонов, поскольку у этих частиц не так много степеней свободы, чтобы превратить один квант света в кудит.

    Чжи Фэн Чжан (Zhifeng Zhang) из Пенсильванского университета вместе со своими коллегами из Италии и США смогли преодолеть эту трудность, включив в контроль над состоянием фотона не только спиновый угловой момент (поляризацию), но и его орбитальный момент. Для этого им понадобилось изготовить соответствующий источник излучения. Им стал полупроводниковый микролазер, для описания свойств которого необходимо использовать четырехмерное гильбертово пространство.

    Гильбертовы пространства стали обобщением более привычных евклидовых пространств и сыграли ключевую роль в создании Полем Дираком математической базы для объединения квантовой механики. Согласно ему, состояния частицы или физической системы описываются векторами гильбертова пространстве, а их алгебра допускает квантовую суперпозицию в виде сложения векторов с некоторыми весами. В случае, если система обладает всего двумя возможными состояниями, соответствующие вектора образуют базис двумерного гильбертова пространства, а любое возможное состояние можно описать в виде их комбинации.

    Коэффициенты в такой сумме могут быть комплексными, поэтому вектора нагляднее изображать не с помощью плоскости, а с помощью сферы единичного радиуса (ее еще называют сферой Блоха или сферой Пуанкаре в зависимости от рассматриваемой физической задачи). Полюса этой сферы соответствуют базисным векторам, а остальные точки поверхности — всем возможным их суперпозициям. Переходы между двумя любыми точками на этой сфере образуют специальную унитарную группу SU(2).

    Новое устройство, созданное физиками, реализует четырехмерное гильбертово пространство благодаря спин-орбитальным степеням свободы фотонов. Чтобы этого добиться, они использовали два кольцевых микрорезонатора сформированных на поверхности полупроводника. Каждое кольцо поддерживало две вырожденные моды, соответствующие различным направлениям (по и против часовой стрелке) движения света по ним. И хотя моды одного резонатора не были связаны друг с другом, авторы связывали их с каждой из мод противоположного резонатора с помощью четырех контрольных волноводов (по одному на каждую связь) и трех коуплеров. Таким образом, у физиков оказывалось достаточно степеней свободы, чтобы реализовать четырехмерную гиперсферу Пуанкаре и группу SU(4) на ней.

    СЭМ-изображение микролазера с элементами, подкрашенными ложными цветами для наглядности. Оранжевым цветом обозначены четыре волновода, связанные тремя коуплерами (фиолетовые). Излучение исходит из двух колец, состояние каждого из которых описывается обычными сферами Пуанкаре.

    Желаемые состояния света образовывались с помощью интерференции излучения обоих микрорезонаторов, которая была возможна благодаря сохранению когерентности между ними. Для характеризации излучения авторы использовали стоксову поляриметрию и цилиндрическую линзу, которая выполняла одномерное преобразование Фурье и позволяла вычислять топологический заряд закрученного света. Манипулируя контрольными волноводами и накачивая микролазер, физики формировали различные состояния света в четырехмерном базисе, томография которых демонстрировала высокую (до 0,998) степень совпадения (fidelity).

    По информации https://nplus1.ru/news/2022/11/22/4d-light

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

23.11.2022
14:44

После трех лет работы спутник с солнечным парусом LightSail-2 сошел с орбиты и сгорел в атмосфере

23.11.2022
14:41

«Джеймс Уэбб» рассмотрел туманность-бабочку вокруг очень молодой звезды

23.11.2022
14:29

Как инструмент NIRSpec «Уэбба» раскрывает загадки Вселенной

23.11.2022
14:16

Группа астрономов наблюдала сужение струи квазара 3C 273

23.11.2022
14:12

Исследователи обнаружили поле, усеянное метеоритами

23.11.2022
14:06

«Орион» сблизился с Луной

23.11.2022
12:24

«Хаббл» прислал снимок скопления газа и пыли CB 130-3

22.11.2022
19:59

"Внутренний диалог подсознания Маяковского со своим сознанием" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

21.11.2022
21:39

Тувалу станет первой цифровой страной, переселившейся в метавселенную

21.11.2022
21:26

Ученые объяснили, почему нет зеленых звезд

21.11.2022
18:44

"Есть у меня подозрение, что я жулик" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

21.11.2022
18:11

WorldStrat запечатлел Землю в мельчайших деталях

21.11.2022
17:33

Исследователи разрабатывают новый метод анализа скальных ледников

21.11.2022
16:54

Слияние GW190521 было результатом столкновения двух невращающихся черных дыр

21.11.2022
16:49

Исследование НАСА показало, что мощный вулканизм изменил климат древней Венеры

21.11.2022
16:49

Исследование НАСА показало, что мощный вулканизм изменил климат древней Венеры

21.11.2022
16:46

Белый карлик окружен обломками планеты и объекта из пояса Койпера

<< 31|32|33|34|35|36|37|38|39|40 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList