Сегодня 10 августа 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 🔥
Meta выпустила открытую ИИ-модель Muse Glimmer для запуска прямо на ПК 8 мин.
No Man’s Sky исполнилось 10 лет, а игроки не исследовали и 1 % планет — на подходе следующее большое обновление 35 мин.
Второй раз за шесть лет в открытый доступ попал исходный код CS:GO — на этот раз куда более свежий 2 ч.
Valve заявила о возможной утечке данных пользователей в результате кибератаки на её европейского партнёра по логистике 3 ч.
Цукерберг раскритиковал закрытые ИИ-модели и поддержал принцип открытости исходного кода 3 ч.
Российский рынок ИИ превысил 316 млрд рублей 3 ч.
VK создала ИИ-модель для анализа действий пользователей и составления нейропрофилей 5 ч.
«Смотреть будут все, и вы тоже»: глава Take-Two призвал всех подписаться на Netflix, чтобы не пропустить расширенный показ GTA VI 5 ч.
Потерянный аддон Awakening для Quake 4 нашёлся на старом жёстком диске и спустя 20 лет после отмены стал доступен для игры 8 ч.
По старинке: разработчики Black Myth: Wukong обойдутся без генеративного ИИ в Black Myth: Zhong Kui 8 ч.
Gigabyte выпустила обновлённую плату B760M Gaming DDR4 с поддержкой Wi-Fi 6E и PCIe 5.0 для графики 3 ч.
Nintendo пообещала бесплатно отремонтировать консоли, повреждённые землетрясением в Кумамото 4 ч.
AMD без лишнего шума анонсировала мобильные процессоры Ryzen 5 439 и Ryzen 7 449 без NPU 4 ч.
Складной iPhone Ultra 3 получит более крупные дисплеи — его анонс ожидается через два года 4 ч.
Сотрудники SK hynix создают новый профсоюз, чтобы ещё эффективнее выколачивать премии из руководства 5 ч.
«ГЛОНАСС» представил систему отслеживания общественного транспорта при сбоях интернета 5 ч.
Lenovo вдвое расширила предприятие в США для выпуска серверов и НРС-систем 7 ч.
TSMC продолжает грести деньги благодаря ИИ — июльская выручка взлетела на 45 % 8 ч.
Samsung ускоряет разработку собственных человекоподобных роботов 9 ч.
Создатель Kimi K3 готовится к IPO — ради этого Moonshot AI придётся перестроить всю компанию 9 ч.