Сегодня 01 марта 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные впервые «порулили» квантовой неопределённостью в реальном времени

Квантовая неопределённость, или принцип неопределённости Гейзенберга, утверждает, что невозможно одновременно с высокой точностью измерить две взаимосвязанные характеристики квантового объекта. Именно поэтому электрон не движется по строго заданной орбите вокруг ядра атома, а существует в виде размытого электронного облака. Но, как выяснили учёные, этой неопределённостью можно управлять — и это открывает новые возможности для квантовых технологий.

 Источник изображения: University of Arizona

Источник изображения: University of Arizona

Чтобы понять идею, принцип неопределённости можно представить как надутый воздушный шар. Если на него надавить, шар сплющится в одном месте, но вытянется в другом — общий объём при этом не изменится. То же самое и в квантовом мире: уточняя одну характеристику частицы (например, её фазу или амплитуду), мы неизбежно теряем точность в другой. Однако само произведение этих неопределённостей остаётся постоянным.

В то же время произведение условно противостоящих друг другу квантовых характеристик остаётся неизменным. Возможность управлять квантовой неопределённостью в реальном времени — подкручивать точность измерения то одной, то другой характеристики из «противоречивых» пар открывает новые возможности в сфере квантовых измерений и, в частности, в квантовой криптографии.

Открытие сделали учёные из Университета Аризоны (University of Arizona). Они поставили перед собой задачу научиться в реальном времени изменять точность измерения либо фазы, либо амплитуды (интенсивности) фотонов. Одновременно с высокой точностью нельзя измерить обе эти характеристики фотона. В противном случае мы бы поймали его в пространстве и времени и могли бы рассчитать траекторию полёта с предсказанием дальнейшего движения, что лишает квантовый объект его сущности — набора вероятностей.

Учёные представляют задачу как сжатие света в форму пули, где «пуля» — это область возможных значений фазы и интенсивности фотона. Они смогли управлять процессом с помощью технологии четырёхволнового смешения, при котором различные источники света взаимодействуют и комбинируются друг с другом. Для этого был использован лазер со сверхбыстрыми (фемтосекундными) импульсами. Импульс лазера разбивался на три одинаковых луча с разной длиной волны (на три цвета) и фокусировался в кварцевом стекле. Изменение ориентации кварца по отношению к лучам меняло итоговый сигнал, как будто кто-то садился на надутый шарик: он то превращался в пулю, то округлялся.

Такое управление позволяет повысить точность измерения амплитуды света и улучшить соотношение сигнал/шум. Кроме того, оно открывает новое направление в квантовой криптографии. Теперь злоумышленнику, пытающемуся перехватить квантовый ключ, будет недостаточно просто зафиксировать факт передачи фотона — ему придётся учитывать ещё и уровень неопределённости, который динамически изменяется в процессе передачи. Это делает перехват практически невозможным.

По словам авторов, технология «сверхбыстрого квантового света» может найти применение не только в защищённой связи, но и в разработке высокочувствительных датчиков, квантовой химии и биомедицине. В будущем такие системы могут помочь создавать более точные диагностические инструменты, новые методы поиска лекарств и сенсоры для мониторинга окружающей среды.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Yakuza Kiwami 3 & Dark Ties — вы чего наделали?! Рецензия 10 ч.
Хоррор-приключение Necrophosis получит расширенное издание и выйдет на консолях 15 ч.
YouTube запустил тест ИИ-ремиксов в Shorts: новые видео создаются из старых 15 ч.
Samsung отрезала опытным пользователям доступ к ряду ключевых инструментов в смартфонах Galaxy 15 ч.
Энтузиаст воссоздал Linux образца 1994 года с графическим интерфейсом в браузере 16 ч.
Google придумала, как защитить HTTPS от квантового взлома, не увеличивая размеры TLS-сертификатов 20 ч.
OpenAI уволила сотрудника за использование инсайдерской информации для ставок на рынках прогнозов 20 ч.
Ремейк Bloodborne от Bluepoint Games едва не стал реальностью — Sony проект одобрила, но был нюанс 22 ч.
OpenAI договорилась об использовании своих ИИ-моделей Пентагоном вместо Anthropic 28-02 08:12
Сотни сотрудников Google и OpenAI поддержали Anthropic в противостоянии с Пентагоном 28-02 07:15
Отчёт TSMC показал, что теперь Nvidia является крупнейшим клиентом компании, а не Apple 48 мин.
Акции Nvidia за неделю подешевели на 7 %, несмотря на неплохой квартальный отчёт 2 ч.
Заказы на выпуск 2-нм чипов у компании TSMC распределены на ближайшие пару лет 2 ч.
Huawei продемонстрирует суперкомпьютерные системы в Барселоне на MWC 2026 3 ч.
Hyundai инвестирует более $6 млрд в ИИ ЦОД, роботов, водородную и солнечную энергетику 10 ч.
Китайцы нашли путь к радиационно-стойкой электронике — они сделали её прозрачной для излучения 11 ч.
Xiaomi представила гиперкар Vision GT для Gran Turismo 7 — его покажут живьём на MWC 2026 11 ч.
НАТО вооружилось тараканами-киборгами — разведка станет незаметной, но уязвимой к тапку 13 ч.
JEDEC опубликовала спецификации флеш-памяти UFS 5.0 — до 10,8 Гбайт/с для самых быстрых смартфонов 15 ч.
Asus и Dell готовят доступные компьютеры с подпиской на облачную Windows 365 15 ч.