فیزیکدانان ایجاد کوانتومی-الهام سنسور نوری

محققان از موسسه مسکو فیزیک و فناوری پیوست توسط یک همکار از آزمایشگاه ملی آرگون ای ایالات متحده اجرا شده اند پیشرفته کوانتومی الگوریتم برای اندازه گیری کمیتهای فیزیکی با استفاده از ساده ابزارهای نوری. منتشر شده در علمی, گزارشهای خود را مطالعه ما طول می کشد یک گام نزدیک تر به مقرون به صرفه خطی اپتیک مبتنی بر سنسور با عملکرد بالا و ویژگی های. این ابزار پس از متنوع در زمینه های تحقیقاتی از ستاره شناسی به زیست شناسی.

به حداکثر رساندن حساسیت اندازه گیری ابزار بسیار مهم است برای هر زمینه ای از علم و فن آوری است. ستاره شناسان به دنبال تشخیص از راه دور کیهانی پدیده زیست شناسان نیاز به تشخیص بسیار کوچک آلی ساختار و مهندسین را برای اندازه گیری موقعیت و سرعت از اشیاء به نام چند نمونه.

تا همین اواخر هیچ ابزار اندازه گیری می تواند اطمینان از دقت بالا و به اصطلاح ضربه سر و صدا محدود است که برای انجام با آماری ویژگی های ذاتی کلاسیک مشاهدات. کوانتومی تکنولوژی به ارائه یک راه در اطراف این افزایش دقت به اساسی هایزنبرگ حد ناشی از اصول اساسی مکانیک کوانتومی. این LIGO آزمایش که شناسایی امواج گرانشی برای اولین بار در سال 2016 را نشان می دهد ممکن است برای رسیدن به هایزنبرگ-محدود حساسیت با ترکیب پیچیده تداخل نوری طرح و تکنیک های کوانتومی.

کوانتومی اندازه یک برش لبه منطقه فیزیک در رابطه با فن آوری و الگوریتمی ابزار برای ساخت بسیار دقیق اندازه گیری کوانتومی. در مطالعه اخیر این تیم از MIPT و ANL ذوب کوانتومی اندازه با خطی اپتیک.

"ما ابداع و ساخته نوری طرح اجرا می شود که تبديل فوريه-بر اساس فاز برآورد روش" گفت: مطالعه همکاری نویسنده نیکیتا کیرسانوف از MIPT. "این روش نهفته در هسته اصلی بسیاری از الگوریتم های کوانتومی از جمله دقت بالا اندازه گیری پروتکل."

خاص ترتیب تعداد بسیار زیادی از خطی نوری عناصر -- پرتو ابزار شیفت فاز و آینه -- باعث می شود آن را ممکن است برای به دست آوردن اطلاعات در مورد زاویه هندسی, موقعیت, سرعت و همچنین سایر پارامترهای فیزیکی اشیاء. اندازه گیری شامل رمزگذاری مقدار علاقه نوری فاز که پس از آن تعیین شده به طور مستقیم.

نتایج این تحقیقات در پی کار ما در جهانی کوانتومی اندازه گیری الگوریتم" اظهار نظر محقق اصلی Gordey Lesovik که سر MIPT آزمایشگاه فیزیک کوانتوم فناوری اطلاعات. "در اوایل با همکاری یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه آلتو در فنلاند ما تجربی اجرا شده مشابه اندازه گیری الگوریتم در transmon qubits."

این آزمایش نشان داد که با وجود تعداد زیادی از نوری عناصر در این طرح آن است که با این حال موزون و قابل کنترل است. با توجه به برآوردهای نظری ارائه شده در این مقاله خطی اپتیک ابزار مناسب برای اجرای حتی عملیات که بطور قابل توجهی پیچیده تر است.

"این مطالعه نشان داده است که خطی اپتیک ارائه می دهد مقرون به صرفه و موثر پلت فرم برای اجرای متوسط در مقیاس کوانتومی اندازه گیری و محاسبات گفت:" آرگون برجسته همکار Valerii Vinokur.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.