Физики научились надежно запутывать фотоны

Группа физиков разработала технологию, которая позволяет относительно надежно получать пары запутанных фотонов - то есть фотонов, свойства которых неразрывно связаны даже на значительном расстоянии. Статья исследователей опубликована в журнале Nature. Коротко о работе пишет портал Nature News.

Состояния запутанных частиц неразрывно связаны друг с другом. Когда исследователь проводит измерение и узнает состояние одной из частиц, то он одновременно узнает и состояние другой частицы (или других частиц), спутанной с первой, даже если она находится очень далеко. На сегодня максимальная дистанция, на которой было доказано проявление запутанности, составляет 18 километров. Подробнее об эксперименте, в котором это было показано, можно прочитать здесь.

Ученые активно изучают свойства запутанных частиц, однако до сих пор у физиков нет надежного способа их получения. Чаще всего специалисты запутывают фотоны так: "обычный" квант света (фотон) пропускают сквозь особенным образом подобранную кристаллическую решетку, где он расщепляется на пару запутанных фотонов, каждый из которых обладает по сравнению с "прародителем" половинчатой энергией. Этот способ плох своей ненадежностью - ученые не могут достоверно предсказать, сколько запутанных частиц будет получено.

Авторы новой работы предложили иной подход к производству запутанных фотонов. Он основан на использовании квантовых точек и светодиодов. Квантовая точка - это фрагмент полупроводника настолько малого размера, что в нем начинают проявляться квантовые эффекты. Под воздействием электрического тока квантовая точка света может испускать запутанные фотоны. Светодиод, в свою очередь, способен производить кванты света под воздействием электрического тока.

Ученые "скрестили" квантовую точку из арсенида индия размером два микрометра и светодиод из арсенида галлия размером 360 микрометров. При подаче на светодиод тока он испускал свет, передающий энергию электронам, которые заполняли положительно заряженные "дырки" в кристаллической решетке квантовой точки. "Лишняя" энергия при этом высвобождалась в форме двух запутанных фотонов.

Плюсом новой технологии является ее простота, однако для практического использования она пока не подходит из-за двух главных недостатков. Во-первых, все квантовые точки "работают" только при экстремально низких температурах - около пяти кельвинов (минус 268,15 градуса Цельсия), а во-вторых, пока ученым удается получить запутанные фотоны в одном случае из ста. Авторы намерены в будущем улучшить разработанный ими метод.

Запутанные частицы интересны физикам не только как объекты для изучения фундаментальных взаимодействий. Именно запутанные фотоны должны лечь в основу квантовых компьютеров. Кроме того, запутывание большого числа частиц может помочь в создании мощных микроскопов, способных преодолевать дифракционный предел. Недавно коллектив исследователей предложили алгоритм, который позволяет в теории получать любое число частиц в запутанном состоянии.

В США состоялся первый запуск частной ракеты-носителя Falcon-9

В США на мысе Канаверал 4 июня состоялся первый запуск частной ракеты-носителя Falcon-9 компании SpaceX. Об этом сообщает сайт компании.

Пуск ракеты-носителя Falcon-9 состоялся в 14:35 по местному времени (22:35 по московскому). Отделение первой и второй ступени ракеты и ее выход на орбиту прошли успешно. Как отмечает Associated Press, ракета вывела на орбиту прототип грузового космического корабля Dragon, также разработанного SpaceX.

Ракета была запущена со второй попытки. Первый запуск был отменен за несколько секунд до старта из-за технической неполадки.

Первый тест двигателей Falcon-9 должен был состояться в марте, однако он был отменен за несколько секунд до старта из-за сбоя в системе предварительного запуска. Последующие испытания двигателей ракеты прошли успешно.

SpaceX и еще одна частная компания Orbital Sciences разрабатывают для правительства США грузовые космические корабли, которые должны будут доставлять грузы на орбиту после того, как полеты космических челноков будут прекращены.