Сегодня 20 сентября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Xiaomi 18 Fold оказался золотым в ремонте — замена материнской платы обойдётся в почти 40 % цены смартфона 6 ч.
Президент США объявил о создании «Сил ИИ» — их возглавит «царь ИИ»  8 ч.
Популярные чат-боты в большинстве случаев дают вредные советы в сфере финансов 16 ч.
Новая статья: The Blood of Dawnwalker — начало чего-то выдающегося. Рецензия 22 ч.
Путь на дно: суд обязал Microsoft раскрыть внутренние документы и переписку топ-менеджеров в деле о перепродаже лицензий на ПО 19-09 17:43
Персональный ИИ-агент Muse от Meta возглавил рейтинг App Store всего через неделю после релиза 19-09 14:11
SpaceXAI удвоила точность распознавания речи в новой модели Grok Voice Transcribe 2.0 19-09 12:59
Anthropic сделала первый шаг к замедлению ИИ — Accenture будет проверять Claude изнутри 19-09 12:51
Европейские разработчики ИИ выступили против призывов США замедлить темп 19-09 10:43
Alibaba выпустила всеядную модель Qwen3.8-Omni-Flash с контекстом на 1 млн токенов 19-09 10:08
Крупнейший в мир рынок ЦОД притормаживает развитие 2 ч.
От SLC до QLC: Unigen выпустила новые SSD семейства Cheetah для ИИ-платформ 10 ч.
Продажи умных очков в Китае удвоились за первые восемь месяцев 2026 года 11 ч.
Китайская CXMT запустила массовое производство памяти DRAM пятого поколения 11 ч.
GPT-6 Astra и Claude Fable превратили роботов в комичных убийц — ИИ провалил новый тест безопасности 15 ч.
На следующей неделе Meta покажет AR-гарнитуру Phoenix и фотореалистичные голографические аватары для видеозвонков 17 ч.
Anthropic и OpenAI переключились на аренду небольших ИИ ЦОД 20 ч.
Урезанная Radeon RX 9050 с 4 Гбайт памяти оказалась в среднем на 37 % медленнее версии с 8 Гбайт 19-09 17:50
Исследователь OpenAI предупредил: ИИ-агенты способны общаться даже на отключённых от Сети компьютерах 19-09 17:04
Создана не имеющая аналогов плёночная теплоизоляция — она сдерживает тепло в пять раз лучше силикона 19-09 16:45